diseño e implementación de un enlace satelital para el uso de internet
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
Tema:
“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN ENLACE SATELITAL PARA EL USO DE INTERNET EN LA LOCALIDAD DE HUACHIS”.
Para Obtener el Título de:
INGENIERO DE SISTEMAS
PRESENTADO POR EL BACHILLER EN INGENIERÍA DE SISTEMAS:
BAZÁN CENTURIÓN, Wilmer Alberto.
CAJAMARCA PERÚ
2010
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P.PROFESIONAL: Diseño E Implementación De Un Enlace Satelital Para El Uso De Internet En La Localidad De Huachis
BACH. BAZÁN CENTURIÓN, Wilmer Alberto 1
DEDICATORIA:
Dedico este proyecto de tesis a Dios todo poderoso por haberme regalado la vida,
a mis padres por haberme enseñado valores y principios, y a todas aquellas
personas quienes siempre me apoyan desinteresadamente.
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AGRADECIMIENTO:
Agradezco al Ing. Carlos Koo Labrín, asesor del proyecto profesional, quién en
forma desinteresada dedico su valioso tiempo para guiarme y ver concluido el
presente proyecto profesional de tesis.
A todos los docentes de la Facultad de Ingeniería, quienes me impartieron sus
experiencias y/o conocimientos, en el transcurso de mi formación profesional.
A todas las personas que contribuyeron de una u otra forma en el desarrollo del
presente proyecto profesional de tesis.
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“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN ENLACE
SATELITAL PARA EL USO DE INTERNET EN LA
LOCALIDAD DE HUACHIS”
BAZÁN CENTURIÓN, Wilmer Alberto:
Bachiller egresado de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Sistemas
de la Universidad Nacional de Cajamarca.
Teléfonos: cel: 976735981. RPM: #070560 Email: [email protected],
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ÍNDICE DE CONTENIDOS Pág.
DEDICATORIA ........................................................................................................ 001
AGRADECIMIENTO ............................................................................................... 002
ÍNDICE DE CONTENIDOS ..................................................................................... 004
ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. 009
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................... 013
RESUMEN ................................................................................................................ 014
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 015
CAPÍTULO 1: CARACTERÍSTICAS GENERALES ........................................ 016
1.1. Características locales ................................................................................. 016
1.1.1. Ubicación ......................................................................................... 016
1.1.2. Altitud .............................................................................................. 016
1.1.3. Clima ............................................................................................... 016
1.1.4. Población ......................................................................................... 017
1.2. Antecedentes ............................................................................................... 017
1.3. Alcances ..................................................................................................... 017
1.4. Situación problemática ............................................................................... 017
1.5. Objetivos .................................................................................................... 018
1.5.1. Objetivo general .............................................................................. 018
1.5.2. Objetivos específicos ....................................................................... 018
1.6. Justificación ................................................................................................ 019
1.7. Planteamiento de hipótesis ......................................................................... 019
CAPÍTULO 2: REVISIÓN DE LITERATURA ................................................... 020
2.1 Antecedentes ............................................................................................... 020
2.2 Bases conceptuales ...................................................................................... 021
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2.2.1. Parámetros involucrados en un enlace satelital ............................... 021
2.2.1.1. Características de un enlace............................................... 021
2.2.1.2. Características de la transmisión ....................................... 024
2.2.1.3. Modelo de enlace al sistema satelital ................................ 026
2.2.1.4. Técnicas de modulación digital ......................................... 029
2.2.1.5. Capacidad del canal de comunicación ............................... 036
2.2.1.6. Entropía ............................................................................. 037
2.2.1.7. Códigos de línea de banda base ......................................... 038
2.2.1.8. Sistema de compresión ...................................................... 041
2.2.1.9. Espectro de ondas electromagnéticas ................................ 042
2.2.1.10. Representación del espectro .............................................. 043
2.2.1.11. Procesos aleatorios ............................................................ 048
2.2.1.12. Características de un enlace satelital ................................. 055
2.2.1.13. Modo de acceso al satélite ................................................. 058
2.2.1.14. Tipo de enlaces en un enlace satelital................................ 063
2.2.1.15. Casos de éxitos de enlaces satelitales ................................ 066
2.2.1.16. Problemas para implementar un enlace satelital ............... 066
2.2.1.17. Análisis de presupuesto en un enlace satelital ................... 066
2.2.2. Diseño lógico de un enlace satelital ................................................ 068
2.2.2.1. Diseño lógico de una estación terrena ............................... 068
2.2.2.2. Diseño lógico de la red ...................................................... 115
2.2.3. Diseño físico de un enlace satelital .................................................. 125
2.2.3.1. Selección de dispositivos y/o tecnología a usar ................ 125
2.2.4. Implementación y prueba de un enlace satelital .............................. 129
2.2.4.1. Implementación de un enlace satelital ............................... 129
2.2.4.2. Prueba de un enlace satelital ............................................. 134
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2.2.5. Monitoreo y evaluación de un enlace satelital ................................. 135
2.2.6. Servicios usados en un enlace satelital ............................................ 135
2.2.6.1. Telefonía satelital .............................................................. 135
2.2.6.2. Televisión satelital ............................................................. 136
2.2.6.3. Telefonía VoIP .................................................................. 137
2.2.6.4. Video conferencias ............................................................ 138
2.3. Teorías ....................................................................................................... 139
2.3.2. Teoría general de sistemas ............................................................ 139
2.3.3. Teoría de información ................................................................... 139
2.3.4. Teoría de la comunicación ............................................................ 139
CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA ......................................................................... 140
3.1. Para el objetivo Nº 1 ................................................................................. 140
3.1.1. Metodología .................................................................................. 140
3.1.2. Técnicas ......................................................................................... 141
3.1.3. Instrumentos .................................................................................. 142
3.1.4. Medios ........................................................................................... 143
3.2. Para el objetivo Nº 2 ................................................................................. 144
3.2.1. Metodología .................................................................................. 144
3.2.2. Técnicas ......................................................................................... 145
3.2.3. Instrumentos .................................................................................. 146
3.2.4. Medios ........................................................................................... 148
3.3. Para el objetivo Nº 3 ................................................................................. 149
3.3.1. Metodología .................................................................................. 149
3.3.2. Técnicas ......................................................................................... 149
3.3.3. Instrumentos .................................................................................. 151
3.3.4. Medios ........................................................................................... 152
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3.4. Para el objetivo Nº 4 ................................................................................. 154
3.4.1. Metodología .................................................................................. 154
3.4.2. Técnicas ......................................................................................... 154
3.4.3. Instrumentos .................................................................................. 156
3.4.4. Medios ........................................................................................... 158
3.5. Para el objetivo Nº 5 ................................................................................. 159
3.5.1. Metodología .................................................................................. 159
3.5.2. Técnicas ......................................................................................... 159
3.5.3. Instrumentos .................................................................................. 160
3.5.4. Medios ........................................................................................... 162
3.6. Para el objetivo Nº 6 ................................................................................. 163
3.6.1. Metodología .................................................................................. 163
3.6.2. Técnicas ......................................................................................... 163
3.6.3. Instrumentos .................................................................................. 164
3.6.4. Medios ........................................................................................... 164
CAPÍTULO 4: RESULTADOS .............................................................................. 166
4.1. Para el objetivo Nº 1 ................................................................................ 166
4.2. Para el objetivo Nº 2 ................................................................................. 167
4.3. Para el objetivo Nº 3 ................................................................................. 186
4.4. Para el objetivo Nº 4 ................................................................................. 193
4.5. Para el objetivo Nº 5 ................................................................................. 204
4.6. Para el objetivo Nº 6 ................................................................................. 205
CAPÍTULO 5: RECURSOS NECESARIOS ........................................................ 206
5.1. Recursos humanos..................................................................................... 206
5.2. Recursos materiales................................................................................... 206
5.3. Recurso de servicios.................................................................................. 207
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CAPÍTULO 6: COSTOS ESTIMADOS................................................................ 208
6.1. Costo para materiales .................................................................................. 208
6.2. Costo para recursos humanos ...................................................................... 209
6.3. Costos para servicios ................................................................................... 209
6.4. Costos totales ............................................................................................... 209
6.5. Financiamiento ............................................................................................ 209
CONCLUSIONES ................................................................................................... 210
RECOMENDACIONES ......................................................................................... 211
GLOSARIO .............................................................................................................. 212
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 220
ANEXOS................................................................................................................... 222
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ÍNDICE DE FIGURAS Pág.
Figura 1: Localidad de Huachis ................................................................................. 016
Figura 2: Satélites AOR, POR y IOR ........................................................................ 020
Figura 3: Distancia entre satélite y tierra ................................................................... 021
Figura 4: Posición y movimiento de un satélite geoestacionario .............................. 022
Figura 5: Órbitas básicas de un satélite ..................................................................... 023
Figura 6: Comunicación vía satélite .......................................................................... 024
Figura 7: Comunicación por microondas .................................................................. 026
Figura 8: Modelo de subida del satélite ..................................................................... 027
Figura 9: Transponder del satélite ............................................................................. 028
Figura 10: Modelo de bajada del satélite ................................................................... 029
Figura 11: Modulador ASK ....................................................................................... 030
Figura 12: Fase de salida para una forma de onda BSK ............................................ 031
Figura 13: Transmisor de FSK .................................................................................. 033
Figura 14: Portadora con modulación QPSK ............................................................ 034
Figura 15: Ejemplo de constelaciones QAM ............................................................. 035
Figura 16: Señal MSK ............................................................................................... 035
Figura 17: MSK en fase discontinua ......................................................................... 036
Figura 18: Comunicación en un canal ....................................................................... 036
Figura 19: Código bipolar RZ ................................................................................... 040
Figura 20: Código Manchester NRZ ......................................................................... 041
Figura 21: Código unipolar NRZ............................................................................... 041
Figura 22: Espectro electromagnético ....................................................................... 043
Figura 23: Función rampa unitario ............................................................................ 046
Figura 24: Función escalón unitario .......................................................................... 046
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Figura 25: Función signo ........................................................................................... 047
Figura 26: Función impulso unitario delta dirac ....................................................... 047
Figura 27: Señal de potencia ..................................................................................... 048
Figura 28: Señal truncada .......................................................................................... 048
Figura 29: Cobertura de Satmex5 ............................................................................. 056
Figura 30: Enlace de subida con FDMA ................................................................... 059
Figura 31: Enlace de bajada con FDMA ................................................................... 060
Figura 32: Enlace de subida con TDMA ................................................................... 061
Figura 33: Enlace de bajada con TDMA ................................................................... 061
Figura 34: Comparación entre DFMA, TDMA, CDMA ........................................... 063
Figura 35: Enlace unidireccional ............................................................................... 064
Figura 36: Enlace bidireccional ................................................................................. 065
Figura 37: Instalación en el usuario para el enlace bidireccional .............................. 065
Figura 38: Dispositivos de una estación terrena ........................................................ 070
Figura 39: Tipos de estaciones terrenas ..................................................................... 073
Figura 40: Antena alimentación frontal ..................................................................... 074
Figura 41: Antena de alimentación descentrada ........................................................ 075
Figura 42: Antena de Cassegrain ............................................................................... 076
Figura 43 Antena de alimentación gregoriana ........................................................... 077
Figura 44: Polarización vertical y horizontal ............................................................ 079
Figura 45: Posición de la antena parabólica .............................................................. 081
Figura 46: Ángulo de elevación................................................................................. 082
Figura 47: Azimut ...................................................................................................... 083
Figura 48: Rango de un satélite ................................................................................. 084
Figura 49: Atenuación en dirección al cenit .............................................................. 086
Figura 50: Representación parcial para la atenuación de lluvia ................................ 087
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Figura 51: Regiones de lluvia en América ................................................................ 091
Figura 52: Rotación de Faraday ................................................................................. 092
Figura 53: Elipsoide de Fresnel ................................................................................. 098
Figura 54: Situación típica de las antenas de transmisión y recepción ..................... 102
Figura 55: Topología de bus ...................................................................................... 120
Figura 56: Topología de anillo .................................................................................. 121
Figura 57: Topología en estrella ................................................................................ 122
Figura 58: Topología en árbol ................................................................................... 122
Figura 59: Topología en malla completa ................................................................... 123
Figura 60: Topología mixta ....................................................................................... 123
Figura 61: Estrategias en el diseño de red ................................................................. 124
Figura 62: Arquitectura de la red ............................................................................... 133
Figura 63: Arquitectura del enlace satelital ............................................................... 134
Figura 64: Telefonía rural .......................................................................................... 136
Figura 65: Televisión satelital ................................................................................... 137
Figura 66: Arquitectura VoIP .................................................................................... 138
Figura 67: Sistema básico de videoconferencias ....................................................... 138
Figura 68: Sistema de red VSAT propuesto .............................................................. 168
Figura 69: Detalle órbita geoestacionaria .................................................................. 170
Figura 70: Cobertura Satmex 5 banda Ku ................................................................. 171
Figura 71: Cobertura Satmex 5 Banda C ................................................................... 171
Figura 72: Satmex 5 ................................................................................................... 172
Figura 73: Configuración del enlace satelital ............................................................ 172
Figura 74: Transmisor Hughes Anubis ...................................................................... 175
Figura 75: Conector F6 .............................................................................................. 175
Figura 76: Mástil empotrado en pared ....................................................................... 187
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Figura 77: Antena parabólica más accesorios ........................................................... 188
Figura 78: Fijación de antena al mástil ...................................................................... 188
Figura 79: Transmisor y recepción (transmisor Anubis) ........................................... 190
Figura 80: Transmisión y recepción (rauter satelital) ............................................... 190
Figura 81: Armado de conectores F6 ........................................................................ 190
Figura 82: Antena mirando al horizonte .................................................................... 191
Figura 83: Polarización .............................................................................................. 191
Figura 84: Azimut ...................................................................................................... 192
Figura 85: Ángulo de elevación................................................................................. 192
Figura 86: Propuesta de arquitectura del enlace satelital .......................................... 192
Figura 87: Broadban satélite ...................................................................................... 194
Figura 88: Configuración de parámetros de la estación ............................................ 195
Figura 89: Configuración de IP para el enlace satelital ............................................. 196
Figura 90: Logueo con el servidor ............................................................................. 201
Figura 91: Explorador de windows de PC usuario .................................................... 202
Figura 92: Explorador windows del servidor ............................................................ 202
Figura 93: Intercambio de archivos ........................................................................... 203
Figura 94: Página del MTC ....................................................................................... 203
Figura 95: Página de OSIPTEL ................................................................................. 203
Figura 96: Página del MEF ........................................................................................ 203
Figura 97: Página de TELEVIAS ANDINAS ........................................................... 203
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ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 1: Ventajas y desventajas de las bandas Ku y C .............................................. 058
Tabla 2: Ventajas y desventajas de las antenas ......................................................... 077
Tabla 3: Azimut con respecto al rumbo ..................................................................... 084
Tabla 4: Coeficientes específicos de la atenuación ................................................... 090
Tabla 5: Regiones de lluvia en américa ..................................................................... 091
Tabla 6: Fuentes de ruido .......................................................................................... 104
Tabla 7: Temperatura de ruido de algunas antenas típicas ........................................ 110
Tabla 8: Comparación de proveedores de enlaces satelitales .................................... 170
Tabla 9: Especificaciones de Satmex 5 ..................................................................... 171
Tabla 10: Datos generales del enlace satelital ........................................................... 175
Tabla 11: Costo de materiales ................................................................................... 208
Tabla 12: Costo de recursos humanos ....................................................................... 209
Tabla 13: Costo de servicios ...................................................................................... 209
Tabla 14: Costos totales ............................................................................................. 209
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RESUMEN:
El Campo experimental se encuentra ubicado en el distrito de Huachis, provincia de Huari,
en la Región Ancash (80 km. Del distrito de Huari).
Huachis enclavada en la margen izquierda del río Marañón (Pushca), se encuentra a 3250
m.s.n.m. Es una zona de difícil acceso, con movilidad un poco escasa y con un buen canon
minero debido a la cercanía de una empresa minera (Antamina). Por esta razón se planteó el
presente proyecto profesional.
Siendo la Tecnología Satelital nueva y de muy alto coste, el presente proyecto se desarrolló
por intermedio de un convenio que realizó el MTC con Televias Andina S.A.C. y la localidad en
estudio, para subsidiar dicho coste.
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INTRODUCCIÓN:
Debido a la importancia que los medios de comunicación están tomando dentro de la vida
de las personas, es trascendental encontrar alternativas que nos permitan contar con dicho medio
en cualquier situación, de tal forma que el sistema vía satélite vino a renovar todo este concepto
de comunicación al facilitar la transmisión de señales desde cualquier punto del mundo y tener
una recepción de mejor calidad, con mayor cobertura y con menor tiempo de espera entre lo que
se envía y lo que se recibe.
De tal forma que el boom de la internet se está globalizando cada vez más, incrementado su
demanda, surgiendo una nueva necesidad, que es el estar en comunicación con el resto del
mundo, así como el de ampliar sus horizontes socio-culturales por parte de empresas e
instituciones como el de la población misma; más aún siendo estas ubicadas en sitios de difícil
acceso.
Es por eso que el estudio del presente proyecto se plantea, siendo de suma importancia, ya
que se pretende dar un enlace satelital para el uso de internet a la localidad en estudio, para ser
aprovechado por empresas e instituciones como el de la población de dicha localidad, que ya
cuentan con esta necesidad.
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CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
1.1. Características locales
1.1.1. Ubicación:
El Campo experimental se encuentra ubicado en el distrito de Huachis,
provincia de Huari, en la Región Ancash. El acceso al distrito de Huachis es en
carretera asfaltada y culminada en carretera afirmada, siendo ésta en proyecto
de ampliación; a aproximadamente una hora y media de la provincia de Huari,
y cinco horas de Huaraz.
Figura 1: Localidad de Huachis
1.1.2. Altitud:
La altitud en que se encuentra el campo experimental es de 3250 m.s.n.m.
1.1.3. Clima:
El clima es variado, con una temperatura promedio de día de 15ºC, y de noche
hasta 5ºC, presentando épocas de lluvia durante los meses de enero a marzo, el
resto de meses sol todo el tiempo. Las precipitaciones que se observan oscilan
entre 700 mm. y 750 mm. (mar menor).
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1.1.4. Población:
La población actualmente es de aproximadamente de 3826 habitantes con un
promedio de 525 viviendas las cuales son de adobe y de piedra con techos de
calamina y teja artesanal, y la gran mayoría de paredes están construidas de
tapial (censo 2007).
1.2. Antecedentes
Se tiene la siguiente información:
Difícil el acceso al uso del internet, ya que la carretera para llegar a la zona en
estudio se encuentra en construcción y sólo hay pase por horas.
La mayoría de la población no cuenta con los recursos necesarios para tener acceso
a internet constantemente, debido a la lejanía del punto de enlace a internet más
cercano (80 km. de distancia).
Apoyo de la empresa minera Antamina en la zona en estudio como responsabilidad
social.
1.3. Alcances:
Solución al problema de enlace a internet.
Brindar al usuario final del internet un servicio de calidad, y a un coste razonable.
El desarrollo socio-cultural de la zona.
1.4. Situación problemática:
Hoy es un hecho que muchas comunidades, empresas e instituciones ven el uso del
internet como una necesidad primaria, ya que necesitan estar enterados de lo que
sucede a su alrededor, para poder distinguirse de las demás y lograr un mejor nivel
competitivo, además de aumentar el nivel socio-cultural de cada uno de sus miembros;
para así lograr un optimo desarrollo de dichas empresas e instituciones como el de su
comunidad.
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En el Perú muchas comunidades, empresas e instituciones no cuentan con el servicio
de internet, y esto es más debido a la falta de cultura organizacional que se pose, y
además de no percibir el uso de internet como una necesidad, mermando así el
desarrollo de dichas empresas e instituciones, como el de las comunidades.
En el distrito de Huachis la mayoría de empresas e instituciones no perciben el uso de
internet como una necesidad, ya que su realidad no lo demanda, cayendo así en el
conformismo.
1.5. Objetivos:
1.5.1. Objetivo general:
Lograr un adecuado diseño e implementación de un enlace satelital para
proveer el servicio de internet en la localidad de Huachis.
1.5.2. Objetivos específicos:
Determinar los parámetros involucrados en un enlace satelital.
Diseñar el enlace adecuado para el acceso satelital, para proveer el servicio
de internet en la localidad de Huachis.
Implementar el enlace satelital para proveer el servicio de internet en la
localidad de Huachis.
Monitorear y evaluar la calidad del enlace satelital.
Capacitar a la población en el uso de nuevas tecnologías.
Proponer la implementación de nuevos servicios utilizando el enlace
satelital.
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1.6. Justificación
El distrito de Huachis se encuentra en una etapa de crecimiento, debido a la cercanía
de una empresa minera en la zona “ANTAMINA”, quien actualmente está en la
realización de algunos proyectos que contribuirán en el desarrollo de dicho pueblo,
como por ejemplo el arreglo de la vía principal para tener acceso a otros pueblos.
Los pobladores que requieren del servicio de internet actualmente tienen que recorrer
cerca de dos horas y media de camino para llegar al distrito más cercano, para así
gozar de dicho servicio; resultando de esta manera un alto costo para los pobladores de
la zona; por lo que un acceso satelital para el uso de internet sería de gran beneficio, ya
que aumentaría el nivel sociocultural, lo que contribuiría en el desarrollo y generación
de nuevas oportunidades en la población.
1.7. Planteamiento de hipótesis.
Con el diseño e implementación de un enlace satelital para el uso de internet en la
localidad de Huachis se logrará aumentar el nivel sociocultural de la zona, y por ende
mayores oportunidades para la comunidad.
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CAPÍTULO 2. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Antecedentes.
La concepción de satélite como un sistema de comunicación con cubrimiento mundial,
llevo a varios hombres a formular las primeras iniciativas sobre este tipo de
tecnología. Estas concepciones de la mano de Arthur Clark y otros hombres llevaron a
pensar que un punto donde la gravedad es cero, con ello lograr poner en órbita satélites
geoestacionarios que cubrieran toda la tierra. En principio se pensó en la siguiente
disposición para cubrir la tierra.
Figura 2: Satélites AOR, POR y IOR
AOR: Región del océano Atlántico; POR: Región del océano Pacífico; IOR: Región
océano Índico.
Fue así que el primer satélite activo que se puso en órbita fue el Courier, de propiedad
estadounidense (lanzado en 1960), equipado con un paquete de comunicaciones o
repetidor que recibía las señales de la Tierra, las traducía a frecuencias determinadas,
las amplificaba y después las retransmitía al punto emisor.
En 1963, en Estados Unidos de América se fundó la primera compañía dedicada a
telecomunicaciones por satélite (COMSAT). También, en ese mismo año la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (UIT), durante una conferencia sobre
radiocomunicaciones, expidió las primeras normas en materia de telecomunicaciones
por satélite.
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En agosto de 1964 se formó el consorcio internacional Intelsat, encargado de
administrar una nueva serie de satélites geoestacionarios disponibles para todo el
mundo, el primero de sus satélites fue el Early Bird o Intelsat-1. En la actualidad,
existen alrededor de 200 de esta clase, en su mayoría geoestacionarios, conectando
lugares de todo el mundo y que, además de servir para la telecomunicación
internacional, se emplean para servicios como televisión y observación meteorológica,
internet, entre otras aplicaciones.
2.2. Bases conceptuales.
2.2.1. Parámetros involucrados en un enlace satelital.
2.2.1.1. Características de un satélite
Los satélites se disponen una distancia con respecto de la Tierra de
42164,2 km, esta distancia se le llama Radio orbital, siendo igual a la
suma de otras dos distancias que son: el rango de inclinación (Slant
Range) con una distancia de 35788,5 km y el Radio ecuatorial con
una distancia de 6378,4 km y donde el punto subsatelital (definido
como la intersección de la recta que une el centro de la tierra).
Figura 3: Distancia entre satélite y tierra
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Los movimientos de un satélite están determinados por tres tipos de
giros que están sobre si:
Pitch: Es la rotación alrededor del eje lateral o transversal.
Roll: Es la rotación alrededor del eje longitudinal.
Yaw: Es la rotación sobre el eje normal.
Figura 4: Posición y movimiento de un satélite geoestacionario
Además de estos tres movimientos el satélite también se pueden
mover en tres orbitas básicas:
Órbita circular:
Ésta es la única órbita que puede proporcionar cobertura global
completa por un satélite, pero requiere un número de órbitas para
hacerlo. En el campo de las comunicaciones donde la transferencia
instantánea de la información es requerida, la cobertura global
completa se podría alcanzar con una serie de satélites, donde cada
satélite se separa en tiempo y ángulo de su órbita. Sin embargo,
debido al costo económico, las desventajas técnicas, y
operacionales, la cobertura global no se utilizan para las
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telecomunicaciones, aunque favorece algunos sistemas de satélite
meteorológico, navegación y recursos en tierra.
Órbita elíptica inclinada:
Una órbita de este tipo tiene características únicas que han sido
utilizadas con éxito por los sistemas de satélite de algunas
comunicaciones, notablemente un sistema doméstico soviético.
Para este sistema, la órbita elíptica tiene un ángulo de la inclinación
de 63° y de un período de la órbita de 12 horas. Por diseño, el
satélite se hace para ser visible para ocho de sus períodos de la
órbita y reducir al mínimo el problema del handover mientras que
proporciona la cobertura substancial de la superficie de la tierra.
Usando tres satélites, la cobertura convenientemente puesta en fase,
provee una cobertura sobre la región polar que otras orbitas no
podrían alcanzar.
Órbita Geoestacionaria (Ecuatorial):
Un satélite en una órbita circular de 35.800 kilómetros tiene un
período de 24 horas, y por lo tanto aparece inmóvil sobre un punto
fijo en la superficie de la tierra. Esta órbita se conoce como la
órbita geoestacionaria. El satélite es visible a partir de una mitad de
la superficie de la tierra, hasta el círculo Polar Ártico.
Figura 5: Orbitas básicas de un satélite
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2.2.1.2. Características de la transmisión
Comunicación Satelital
Básicamente, los enlaces satelitales son iguales a los de microondas
excepto que uno de los extremos de la conexión se encuentra en el
espacio, un factor limitante para la comunicación de microondas es
que tiene que existir una línea recta entre los dos puntos pero como
la tierra es esférica esta línea se ve limitada en tamaño entonces,
colocando sea el receptor o el transmisor en el espacio se cubre un
área más grande de superficie.
El siguiente gráfico muestra un diagrama sencillo de un enlace vía
satélite, nótese que los términos UPLINK y DOWNLINK aparecen
en la figura, el primero se refiere al enlace de la tierra al satélite y
la segunda del satélite a la tierra.
Figura 6: Comunicación vía satélite
Las comunicaciones vía satélite poseen numerosas ventajas sobre
las comunicaciones terrestres, la siguiente es una lista de algunas
de estas ventajas:
El costo de un satélite es independiente a la distancia que vaya a
cubrir.
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La comunicación entre dos estaciones terrestres no necesita de
un gran número de repetidoras puesto que solo se utiliza un
satélite.
Las poblaciones pueden ser cubiertas con una sola señal de
satélite, sin tener que preocuparse en gran medida del problema
de los obstáculos.
Grandes cantidades de ancho de bandas están disponibles en los
circuitos satelitales generando mayores velocidades en la
transmisión de voz, data y vídeo sin hacer uso de un costoso
enlace telefónico.
Estas ventajas poseen sus contrapartes, alguna de ellas son:
El retardo entre el UPLINK y el DOWNLINK está alrededor de
un cuarto de segundo, o de medio segundo para una señal de
eco.
La absorción por la lluvia es proporcional a la frecuencia de la
onda.
Conexiones satelitales multiplexadas imponen un retardo que
afectan las comunicaciones de voz, por lo cual son generalmente
evitadas.
Microondas en comunicación satelital
El satélite puede emplearse como un receptor activo en
microondas, retransmitiendo la señal que recibe, bien
instantáneamente o tras un almacenaje hasta que el este próximo a
la estación receptora. En este último caso la capacidad del canal
queda limitada.
Con el satélite en una órbita próxima es decir, inferior a 8000
kilómetros, la pérdida de transmisión es moderada, pero las
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estaciones terrestres deben tener antenas capaces de explotar casi
de horizonte a horizonte. Si el satélite se sitúa en una órbita
ecuatorial de veinticuatro horas parecerá como si tuviera fijo sobre
algún punto del ecuador, darían una cobertura mundial. Con el
satélite fijo en su posición respecto a la tierra y estabilizado en su
orientación pueden emplearse antenas grandes y relativamente
económicas para las estaciones terrestres, pudiéndose emplear en el
satélite una antena con una directividad modesta.
Como el satélite no debe cargar grandes masas, la potencia de su
transmisor es reducida y su antena es relativamente pequeña. Sus
ondas deben atravesar la ionosfera terrestre, de ahí el uso de
microondas para conseguir altísimas ganancias en las antenas
terrestres son parabólicas de grandes dimensiones,
aproximadamente igual a 30 m de diámetro con ganancia de 60 dB
en 2 GHz
Figura 7: Comunicación por microondas
2.2.1.3. Modelo de enlace al sistema satelital
Esencialmente, un sistema satelital consiste de tres secciones básicas:
una subida, un transponder satelital y una bajada.
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Modelo de subida
El principal componente dentro de la sección de subida, de un
sistema satelital, es el transmisor de la estación terrena. Un típico
transmisor de la estación terrena consiste de un modulador de de
frecuencia intermedia (IF), un convertidor de microondas de IF a
RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y algún medio para
limitar la banda del espectro de salida (un filtro pasa-banda de
salida).
El modulador de IF convierte las señales de banda base de entrada
a una frecuencia intermedia modulada e FM, en transmisión de
desplazamiento de fase (PSK) o en modulación de frecuencia en
cuadrantura (QAM). El convertidor (mezclador y filtro pasa-banda)
convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada. El
amplificador de alta potencia (HPA), proporciona una sensibilidad
de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la señal al
transponder del satélite. Los HPA comúnmente usados son klystons
y tubos de onda progresiva.
Figura 8: Modelo de subida del satélite
Transponder
Un típico transponer satelital consta de un dispositivo para limitar
la banda de entrada (BPF), un amplificador de bajo ruido de
entrada(LNA), un translador de frecuencia, un amplificador de
potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida.
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El transponder es un repetidor de RF a RF. Otras configuraciones
de transponder son los repetidores de IF, y de banda base,
semejantes a los utilizados en los repetidores de microondas.
El BPF de entrada limita el ruido total aplicado a la entrada del
LNA (un dispositivo normalmente utilizado como LNA, es un
diodo túnel).
La salida del LNA alimenta un translador de frecuencia (un
oscilador de desplazamiento y un BPF), que se encarga de convertir
la frecuencia de subida de banda alta a una frecuencia de bajada de
banda baja.
El amplificador de potencia de bajo nivel, que es comúnmente un
tubo de ondas progresivas (TWT), amplifica la señal de RF para su
posterior transmisión por medio de la bajada a los receptores de la
estación terrena.
También pueden utilizarse amplificadores de estado sólido (SSP),
los cuales en la actualidad, permiten obtener un mejor nivel de
linealidad que los TWT. La potencia que pueden generar los SSP,
tiene un máximo de alrededor de los 50 Watts, mientras que los
TWT pueden alcanzar potencias del orden de los 200 Watts.
Figura 9: Transponder del satélite
Convertidor transponter
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Modelo de bajada
Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, un LNA
y un convertidor de RF a IF. El BPF limita la potencia del ruido de
entrada al LNA. El LNA es un dispositivo altamente sensible, con
poco ruido, tal como un amplificador de diodo túnel o un
amplificador paramétrico. El convertidor de RF a IF es una
combinación de filtro mezclador/pasa-bandas que convierte la señal
de RF a una frecuencia de IF.
Figura 10: Modelo de bajada del satélite
2.2.1.4. Técnicas de modulación digital
Las técnicas más usadas en la transmisión de información son las
siguientes:
Transmisión por desplazamiento de amplitud (ASK, amplitude
shift keying), también llamada de encendido-apagado (OOK,
on-off keying).
Consiste en cambiar la amplitud de la sinusoide entre dos valores
posibles; si uno de los valores es cero se le llama OOK (On-Off
keying). La aplicación más popular de ASK son las transmisiones
con fibra óptica ya que es muy fácil "prender" y "apagar" el haz de
luz; además la fibra soporta las desventajas de los métodos de
modulación de amplitud ya que posee poca atenuación. Otra
aplicación es el cable transoceánico.
Convertidor descendenteDel transponderdel satélite
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El modulador es un simple multiplicador de los datos binarios por
la portadora. A continuación se ilustra un ejemplo de un mensaje en
banda base y el resultado de modular en ASK (OOK).
Figura 11: modulador ASK
ASK puede ser definido como un sistema banda base con una señal
para el "1" igual a s1(t) y una señal para el cero igual a s0(t) = 0.
Transmisión por desplazamiento de fase binaria (BPSK, binary
phase shift keying).
Con la transmisión por desplazamiento de fase binaria (BPSK), son
posibles dos fases de salida para una sola frecuencia de portadora.
Una fase de salida representa un 1 lógico y la otra un 0 lógico.
Conforme la señal digital de entrada cambia de estado, la fase de la
portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que están 180°
fuera de fase. El BPSK es una forma de modulación de onda
cuadrada de portadora suprimida de una señal de onda continua.
Para BPSK, la razón de cambio de salida, es igual a la razón de
cambio de entrada, y el ancho de banda de salida, más amplio,
ocurre cuando los datos binarios de entrada son una secuencia
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alterativa l/0. La frecuencia fundamental (fa) de una secuencia
alterativa de bits 1/0 es igual a la mitad de la razón de bit (fb/2).
Matemáticamente, la fase de salida de un modulador de BPSK es:
(Salida) = (frecuencia fundamental de la señal modulante binaria) x
(portadora no modulada) = (sen wat) x (sen wct) = ½cos( wc – wa)
– ½cos( wc + wa).
En consecuencia, el mínimo ancho de banda de Nyquist de doble
lado (fN) es 2 pfN = ( wc + wa) – ( wc – wa) = 2 wa y como f a = f
b/2, se tiene f N = 2 wa / 2p = 2fa = f b.
El espectro de salida de un modulador de BPSK es, sólo una señal
de doble banda lateral con portadora suprimida, donde las
frecuencias laterales superiores e inferiores están separadas de la
frecuencia de la portadora por un valor igual a la mitad de la razón
de bit. En consecuencia, el mínimo ancho de banda (f N) requerido,
para permitir el peor caso de la señal de salida del BPSK es igual a
la razón de bit de entrada.
Figura 12: Fase de salida para una forma de onda BSK
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Transmisión por desplazamiento de frecuencia (FSK,
frequency shift keying).
Consiste en desplazar la frecuencia de una portadora senoidal desde
una frecuencia de marca (correspondiente al envío de un 1 binario)
hasta una frecuencia de espacio (correspondiente al envío de un 0
binario) de acuerdo con la señal de banda base digital. Es idéntica a
modular una portadora de FM con una señal digital binaria.
La expresión general para una señal FSK binaria es
v(t) = Vc cos [ ( w c + vm(t) D w / 2 )t ]
Donde:
v(t) = forma de onda FSK binaria
Vc = amplitud pico de la portadora no modulada
wc = frecuencia de la portadora en radianes
vm(t) = señal modulante digital binaria
Dw = cambio en frecuencia de salida en radianes
La salida de un modulador de FSK binario, es una función escalón
en el dominio del tiempo. Conforme cambia la señal de entrada
binaria de 0 lógico a 1 lógico, y viceversa, la salida del FSK se
desplaza entre dos frecuencias: una frecuencia de marca o de 1
lógico y una frecuencia de espacio o de 0 lógico. Con el FSK
binario, hay un cambio en la frecuencia de salida, cada vez que la
condición lógica de la señal de entrada binaria cambia.
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Figura 13: Transmisor de FSK
Transmisión por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK)
y transmisión por desplazamiento de fase M-ario (M-PSK)
La transmisión por desplazamiento de fase cuaternaria (QPSK) o,
en cuadratura PSK, como a veces se le llama, es otra forma de
modulación digital de modulación angular de amplitud constante.
La QPSK es una técnica de codificación M-ario, en donde M=4 (de
ahí el nombre de “cuaternaria”, que significa “4”). Con QPSK son
posibles cuatro fases de salida, para una sola frecuencia de la
portadora. Debido a que hay cuatro fases de salida diferentes, tiene
que haber cuatro condiciones de entrada diferentes. Ya que la
entrada digital a un modulador de QPSK es una señal binaria (base
2), para producir cuatro condiciones diferentes de entrada, se
necesita más de un solo bit de entrada. Con 2 bits, hay cuatro
posibles condiciones: 00, 01, 10 y 11. En consecuencia, con QPSK,
los datos de entrada binarios se combinan en grupos de 2 bits
llamados dibits. Cada código dibit genera una de las cuatro fases de
entrada posibles. Por tanto, para cada dibit de 2 bits introducidos al
modulador, ocurre un sola cambio de salida. Así que, la razón de
cambio en la salida es la mitad de la razón de bit de entrada.
Con QPSK, cada una de las cuatro posibles fases de salida tiene,
exactamente, la misma amplitud. En consecuencia, la información
binaria tiene que ser codificada por completo en la fase de la señal
de salida. Es muy práctico separar la señal en dos componentes
Entrada binaria
Salida analógica
01 0 0 0 00 1 1 1 1
fe fm fe fm fe fm fe fm fe fm fe
fe: frecuencia de espectro, fm: frecuencia de marca
Entrada binaria
Salida analógica
01 0 0 0 00 1 1 1 1
fe fm fe fm fe fm fe fm fe fm fe
fe: frecuencia de espectro, fm: frecuencia de marca
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independientes como “I” componente en fase y “Q” componente en
cuadratura, ambos ortogonales entre sí.
Figura 14: Portadora con modulación QPSK
Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
La modulación de amplitud en cuadratura (QAM), es una forma de
modulación digital en donde la información digital está contenida,
tanto en la amplitud como en la fase de la portadora trasmitida.
Un tipo popular de modulación de compensación para el caso de
QPSK (QAM donde M = 4) es la denominada offset
QPSK(OQPSK), donde el flujo de datos a transmitir se divide en
bits pares e impares, cada uno de los cuales es modulado por una
portadora en fase y en cuadratura, respectivamente.
Una de las características de la modulación QAM es que modela la
mitad de los símbolos con una frecuencia y la otra mitad con la
misma frecuencia, pero desfasada 90º. El resultado de las
componentes después se suma, dando lugar a la señal QAM. De tal
forma que QAM permite llevar las dos canales en una misma
frecuencia mediante la transmisión ortogonal de uno de ellos con
relación al otro.
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Figura 15: Ejemplo de constelaciones QAM
Transmisión por desplazamiento mínimo (MSK)
La señal MSK es una FSK de fase continua (CPM, continuous
phase modulation) con índice de modulación mínimo (h= 0,5) que
produce modulación ortogonal.
Figura 16: Señal MSK
El MSK es un FSK binario, ya que las frecuencias de fm y de
espacio están sincronizadas por la razón de bit de entrada binaria.
Se seleccionan las frecuencias de marca que están separadas de la
frecuencia central por un múltiplo impar de la razón de bit fm y fs
= n(fb/2).
Esto asegura haya una transición de fase fluida cuando cambia de
una frecuencia de marca a frecuencia de espacio o viceversa.
Cuando ocurre una discontinuidad de fase, el demodulador tiene
problemas para seguir el desplazamiento de la fase, pudiendo
ocurrir errores.
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Figura 17: MSK en fase discontinua
2.2.1.5. Capacidad del canal de comunicación
La capacidad de un canal de comunicación es la cantidad máxima de
información que puede transportar dicho canal de forma fiable, es
decir, con una probabilidad de error tan pequeña como se quiera.
Normalmente se expresa en bits/s (bps), el término "bit" no se refieren
a un bit "físico" (por ejemplo un "0" lógico o un "1" lógico
almacenado en una memoria digital) sino a un bit de información
(entropía).
La capacidad del canal depende de la naturaleza del medio que lo
soporta, es decir, de los portadores y sistemas con los que está
constituido. Aunque hay canales de gran ancho de banda, como la
fibra óptica, su capacidad siempre tiene un límite. Nyquist demostró la
existencia de ese límite cuando se envían señales digitales por canales
analógicos. Al igual que todos los tipos de comunicación, mantener un
diálogo con otro sistema necesita un medio físico para transmitir los
datos. En el caso de la Arquitectura de Redes, a ese medio se le
denomina canal.
Figura 18: Comunicación en un canal
La X representa el espacio entre las señales que pueden ser
transmitidas y la Y el espacio de señales recibidas, durante un bloque
de tiempo sobre el canal.
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A continuación veremos los diferentes canales que existen:
Canal ideal: debería tener una entrada y una salida. Sin embargo,
nunca está aislado totalmente del exterior y siempre se acaban
introduciendo señales no deseadas que alteran en mayor o menor
medida los datos que queremos enviar a través de él. Por lo tanto,
esa única entrada puede producir varias salidas, y distintas entradas
pueden terminar en la misma salida.
Canal discreto sin memoria: con entrada y salida discreta.
Ofrecen una salida que depende exclusivamente del símbolo de
entrada actual, independientemente de sus valores anteriores.
Canal binario simétrico: canal binario que puede transmitir uno
de dos símbolos posibles (0 y 1). La transmisión no es perfecta, y
ocasionalmente el receptor recibe el bit equivocado.
2.2.1.6. Entropía
El concepto básico de entropía en teoría de la información tiene
mucho que ver con la incertidumbre que existe en cualquier
experimento o señal aleatoria. Es también la cantidad de "ruido" o
"desorden" que contiene o libera un sistema. De esta forma, podremos
hablar de la cantidad de información que lleva una señal.
Shannon ofrece una definición de entropía que satisface las siguientes
afirmaciones:
La medida de información debe ser proporcional (continua). Es
decir, el cambio pequeño en una de las probabilidades de aparición
de uno de los elementos de la señal debe cambiar poco la entropía.
Si todos los elementos de la señal son equiprobables a la hora de
aparecer, entonces la entropía será máxima.
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La entropía nos indica el límite teórico para la compresión de datos.
También es una medida de la información contenida en el mensaje.
2.2.1.7. Códigos de línea de banda base
Las señales de banda base pueden clasificarse de acuerdo a los
siguientes criterios:
Según la polaridad la señal puede ser unipolar o polar según se
utilice una polaridad única para la representación de los símbolos o
se emplee doble polaridad.
Según el nivel de señal que representa al símbolo se mantenga
durante todo el tiempo de bits o sólo durante su primera mitad,
siendo cero en la segunda, la señal puede ser de no retorno a cero
o bien de retorno a cero respectivamente.
Si la información se codifica en las transiciones de una señal polar,
los códigos reciben el nombre de bifase, pues la secuencia de bits
se extrae de la comparación de la fase de la señal en un instante con
la precedente.
Según el número de niveles la señal sea de 2 o más la señal digital
será binaria o multinivel.
Si un símbolo provoca un cambio en el nivel de la señal o su
ausencia, en lugar de estar representado por una transición o un
nivel, la codificación es diferencial.
Un símbolo está representado por dos polaridades y el otro por su
ausencia la señal es bipolar.
La elección de uno u otro código de línea se hace en orden de
optimizar alguno de los anteriores factores y lograr la correcta
propagación por el medio de la señal de información (por ejemplo
para mantener el ancho de banda de la señal por bajo de un valor
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determinado, no tener componente continua, minimizar ciertos
errores, etc.). Sea cual sea el código de línea utilizado, es necesario
mantener el sincronismo entre emisor y receptor y distinguir y
reconocer los diferentes estados de la línea. En general nos interesan
aquellos códigos que tengan todas o algunas de las siguientes
características.
El espectro de la señal debe ser:
De ancho de banda pequeño, por razones de economía de
espectro.
Sin componentes de alta y/o baja frecuencia y de existir que
sean débiles, pues son siempre maltratadas por los canales
habituales.
Sin componente continua, pues, en comunicaciones, es frecuente
aislar unas zonas de otras (diferentes secciones de alimentación)
para lo que se usan transformadores de aislamiento que no la
dejan pasar.
La forma temporal de la señal debe tener capacidad:
De contener información de sincronismo: hay códigos que
favorecen el sincronismo y otros no.
De detectar ciertos errores en la codificación de línea y
situaciones anómalas, con independencia de sí, se emplea o no
redundancia.
Resistentes a ruídos e interferencias.
Fáciles de construir y baratos.
La forma física concreta de la señal de información (señal eléctrica
que soporta la información) recibe de nombre de código de línea de
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banda base. Los códigos de línea de banda base se usan para dar
una densidad espectral de potencia (PSD) deseada.
Los códigos de línea que son más comúnmente usados en las
comunicaciones inalámbricas son:
Códigos de línea de retorno a cero o (RZ).
RZ implica que los pulsos regresan a cero en cada periodo de bits,
lo que implica que se tenga un espectro más ancho.
Figura 19: Código bipolar RZ
Los códigos de línea de no retorno a cero (NRZ).
Son espectralmente más eficientes que los RZ, pero ofrecen una
pobre sincronización a comparación de los RZ. Los NRZ no se
usan para transferencia de datos que deben pasar por bloques de
circuito de corriente continua como amplificadores de audio o
equipo telefónico. El término bipolar se refiere al cambio de voltaje
entre (V y –V). El código Manchester es un tipo especial de RNZ y
es bueno para circuitos que tienen componentes de corriente
continua, ya que ofrece usa dos pulsos para representar uno, lo que
ofrece suficientes cambios de nivel con la recuperación de reloj
resulta más sencilla.
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Figura 20: Código Manchester NRZ Figura 21: Código unipolar NRZ
2.2.1.8. Sistema de compresión
Son tecnologías que permiten reducir el tamaño de un archivo para
facilitar su almacenamiento, o envió a través de la red.
Algoritmo de compresión sin pérdida
Se denomina algoritmo de compresión sin pérdida a cualquier
procedimiento de codificación que tenga como objetivo representar
cierta cantidad de información sin utilizar una menor cantidad de la
misma, siendo posible una reconstrucción exacta de los datos
originales.
La compresión sin perdidas es una técnica que consiste en la
garantía de generar un duplicado exacto del flujo de datos de
entrada después de un ciclo de compresión / expansión. Es
generalmente implementada usando uno o dos diferentes tipos de
modelos: estático o basado en diccionario.
El modelo estático lee y codifica mientras utiliza la probabilidad de
aparición de un carácter. Su forma más simple usa una tabla
estática de probabilidades, en el inicio generar un árbol de Huffman
tenía costos significantes por tanto no siempre era generado, en su
lugar se analizaban bloques representativos de datos, dando una
tabla de frecuencia característica. Entonces los arboles de Huffman
se generaban y los programas tenían acceso a este modelo estático.
Pero utilizar un modelo estático tiene sus limitaciones. Si un flujo
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de entrada no concuerda bien con la previamente estadística
acumulada, la relación de compresión se degradaría, posiblemente
hasta el punto de que el flujo de datos saliente fuese tan largo como
el entrante. Por tanto la siguiente mejora obvia fue construir una
tabla estática a cada flujo de entrada único.
El modelo basado en diccionario usa un código simple para
remplazar cadenas de símbolos, los modelos estáticos generalmente
codifican un símbolo a la vez. El esquema de compresión basada en
diccionario utiliza un concepto diferente. Lee una entrada de datos
y observa por grupos de símbolos que aparecen en el diccionario.
Si una cadena concuerda, un indicador o índice en el diccionario
puede salir en lugar del código del símbolo.
2.2.1.9. Espectro de ondas electromagnéticas
Las ondas electromagnéticas, lejos del foco emisor, pueden
considerarse ondas transversales planas formadas por un campo
magnético y por un campo eléctrico, perpendiculares entre sí y
perpendiculares a su vez a la dirección de propagación. La
amplitud de la radiación determina el brillo y la relación entre la
amplitud y la fase de los campos eléctrico y magnético condiciona el
estado de polarización.
La longitud de onda condicionará el color de la radiación. Un cambio
de 50nm. O menos nos dará otro color diferente.
Las ondas electromagnéticas siguen una trayectoria rectilínea y su
velocidad es constante en cada medio específico. Al pasar de un
medio a otro la única característica que permanece constante es la
frecuencia. La velocidad varía para cada longitud de onda. La
frecuencia y la longitud de onda se relacionan
según la siguiente expresión matemática:
Longitud de onda = C x T = C ÷ f
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Donde C es la velocidad de la luz en el vacío, T el periodo y
"f" la frecuencia. La frecuencia es el número de vibraciones por
unidad de tiempo y su unidad es por tanto el ciclo por segundo
o el Hz (Hertzio), La longitud de onda es una distancia y por lo
tanto su unidad de medida es el metro.
Figura 22: espectro electromagnético
2.2.1.10. Representación del espectro
El propósito de un sistema de comunicación es el de transmitir
información. Un sistema de comunicación comprende un transmisor,
un canal sobre el cual la información se transmite, y un receptor para
recoger la información. El canal de transmisión puede ser un simple
par de conductores, un cable coaxial, una fibra óptica, una guía de
ondas o el espacio libre.
Representación del espectro temporal de señales
Modelo de las señales.
Señales determinísticas y aleatorias.
Las señales determinísticas son aquellas que no poseen una
ecuación que las describa pero que están representadas
mediante gráficos. El punto a resaltar es que el valor exacto
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de una señal determinística se puede predecir o calcular por
adelantado, pudiendo ser representada con expresiones
matemáticas. Ejemplo: x(t) = Acos(2πfct), para todo t es una señal
determinística.
Una señal aleatoria es aquella en la cual existe un mayor o
menor grado de incertidumbre en cuanto a un valor
instantáneo futuro, su comportamiento que permiten
describirlas en términos estadísticos o probabilísticos.
puede decirse que solamente las señales aleatorias
proporcionan verdaderamente información, puesto que las
señales determinísticas pueden ser totalmente conocidas de
antemano.
Señales periódicas y no periódicas.
Una señal periódica es aquella que se repite en una forma
predecible cada T segundos, donde T es el período de
repetición de la señal, es decir, x(t) = x(t + T) para todo t.
T es una constante positiva y es el valor más pequeño que
satisface la expresión x(t) = x(t + T). Al intervalo de un
período se le denomina también un “ciclo” de la señal,
aunque la palabra “ciclo” se utiliza principalmente en señales
sinusoidales.
Una señal no periódica o aperiódica se puede considerar
como el límite de una señal periódica cuanto el período T
tiende a infinito. En términos más formales, una señal no
periódica es aquella para la cual no existe un T finito que
satisfaga la expresión x(t) = x(t + T).
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Señales de energías y potencia
La energía total de una señal x(t) en el dominio del tiempo se
define en la forma:
.
La señal x(t) puede ser un voltaje o una corriente. E es la
energía normalizada para una resistencia de 1 Ohm, y se expresa
en joules. Su definición general sería.
Si x(t) es real e independiente de T, la energía se puede
definir en la forma siguiente, que es la más utilizada en la
caracterización de señales reales de aplicación práctica.
La potencia promedio de una señal x(t) en el dominio del
tiempo se define como la energía por unidad de tiempo; por
lo tanto, la potencia promedio de la señal en el intervalo (-
T/2, T/2) es:
Si la señal es periódica, no es necesario tomar el límite y la
integración se efectúa dentro de un período T, es decir,
, si X(t) es real. Esta es la potencia
normalizada para una resistencia de 1ohm; se mide en vatios
(W).
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Señales singulares
Hay una clase de señales elementales cuyos miembros tienen
formas matemáticas muy simples pero que son discontinuas o
tienen derivadas discontinuas. Debido a que estas señales no
tienen derivadas finitas de ningún orden, generalmente se las
denomina “señales o funciones singulares”. Las señales
singulares más comunes en el análisis de señales y sistemas
son la rampa, el escalón unitario, la señal signo y el impulso
unitario Delta Dirac.
La rampa unitaria, r(t), se define en la forma siguiente:
Figura 23: Función rampa unitario
El escalón unitario, u(t), se define de la forma siguiente:
Figura 24: Función escalón unitario
La función signo, sgn(t), es aquella que cambia de signo
cuando su argumento pasa por cero; se define de la
siguiente manera:
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Figura 25: Función signo
El Impulso Unitario Delta Dirac, representado en la forma
δ(t), no es una función en el sentido matemático usual.
Pertenece a una clase especial de funciones conocida
como “funciones generalizadas” o “distribuciones”, y se
define mediante un proceso o regla de asignación en vez
de una ecuación. El impulso unitario Delta Dirac se define
entonces mediante la integral:
Figura 26: Función impulso unitario delta dirac
Señales ortogonales
Se dice que dos señales x1(t) y x2(t) son ortogonales en un
intervalo (t1, t2), si ellas verifican la integral (llamada
“producto interno”).
La ortogonalidad se puede extender a todo el eje t; en efecto,
para dos señales x(t) e y(t),
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Densidad espectral de potencia.
El espectro de densidad de potencia de una señal x(t),
determinística o aleatoria, representada por Sx(f), se puede
definir partiendo de la premisa de que su integral debe ser la
potencia promedio de x(t), es decir, , la
densidad espectral de potencia Sx(f ) representa simplemente la
distribución de la potencia en el dominio de la frecuencia y sus
dimensiones son W/Hz. Puesto que la potencia es una magnitud
positiva, Sx(f ) será una función par y positiva de f para todo f,
es decir, Sx(f )= Sx(−f ) y Sx(f )≥ 0 para todo f.
El problema ahora es conseguir una expresión explícita que
relacione x(t) con Sx(f ), pero como x(t) no posee una
transformada de Fourier X(f), no puede utilizarse una
transformada para determinar Sx(f ). Sin embargo, mediante un
enfoque determinístico, se puede utilizar el concepto conocido
como el “criterio de la señal truncada”. En efecto, sea x(t) una
señal de potencia y sea xT(t) una parte de x(t) comprendida
dentro de un intervalo (-T/2, T/2), (No confundir esta xT(t) con
una señal periódica de período T).
Figura 27: Señal de potencia Figura 28: Señal truncada
2.2.1.11. Procesos aleatorios
Existen varios tipos de señal, tanto periódicas como no periódicas,
cuyos valores son conocidos en todo instante ya sea en forma
gráfica ya sea en forma analítica. Estos tipos de señal se
denominan señales determinísticas. Pero también hay otras clases de
señales como, por ejemplo, el ruido, acerca de las cuales sólo
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conocemos algunos parámetros, por cuanto ellas varían en forma muy
compleja; éstas son las señales aleatorias. El comportamiento de
estas señales solamente se puede predecir en forma aproximada
porque en los mecanismos aleatorios que las producen hay un
elemento de ignorancia o de incertidumbre sobre el cual no se tiene
ningún control.
En la Teoría de la Comunicación las señales y procesos
aleatorios desempeñan un papel muy importante; en efecto, en
cada canal de comunicación siempre habrá señales de ruido que
contaminan las señales mensaje portadoras de información. En
la Teoría Estadística de la Comunicación tanto las señales
mensaje como el ruido se tratan como variables aleatorias, cuyo
comportamiento se puede predecir a partir de algunas de sus
propiedades probabilísticas o estadísticas.
Estacionaridad y Ergodicidad
Estacionaridad en el Sentido Estricto:
Se dice que un proceso aleatorio X(t,λ) es
estrictamente estacionario si todas sus estadísticas conjunto
son invariantes en el tiempo; en otras palabras, un proceso
aleatorio es estrictamente estacionario si ninguna de sus
estadísticas conjunto es afectada por un desplazamiento del
origen del tiempo, es decir,
En este caso el proceso aleatorio X(t,λ) se denota
simplemente como X, los dos primeros momentos de primer
orden serán:
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Y en general:
Estacionaridad en el Sentido Amplio
Se dice que un proceso aleatorio X(t,λ) es estacionario en el
sentido amplio o débilmente estacionario, si:
Su valor promedio conjunto
= constante para todo t.
Su promedio conjunto de segundo orden
, donde τ es la
diferencia absoluta
Un proceso es débilmente estacionario cuando su valor
promedio conjunto es constante para todo t, y su promedio
conjunto de segundo orden depende solamente de la
diferencia absoluta .
Nótese que un proceso aleatorio estrictamente
estacionario es también débilmente estacionario, pero lo
contrario no necesariamente es cierto.
Ergodicidad
La propiedad de estacionaridad estricta o amplia no asegura
que los promedios conjunto y los promedios tiempo sean
iguales. Puede suceder que aún cuando las estadísticas
conjunto son estacionarias, las señales de muestra
individuales pueden diferir estadísticamente una de la otra.
En este caso los promedio tiempo dependerán de la señal de
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muestra utilizada, pues se verifica que
, para i≠j.
Cuando la naturaleza de un proceso aleatorio es tal que
los promedios conjunto y los promedios tiempo son
iguales, se dice entonces que el proceso aleatorio es
“ergódico”. Por lo tanto, si el proceso representado por
X(t,λ) es ergódico, entonces todas las estadísticas se
pueden determinar a partir de una sola señal de muestra
X(t). Nótese que un proceso ergódico es
estacionario o por lo menos débilmente estacionario, pero
un proceso estacionario o por lo menos débilmente
estacionario no necesariamente es ergódico.
Puesto que todas las estadísticas se pueden determinar a
partir de una sola señal de muestra, la ergodicidad implica
también que , para todo i,j.
Las estadísticas de un proceso aleatorio ergódico se escriben
entonces en la forma.
En la práctica generalmente se conoce x(t) durante un
intervalo (-T/2, T/2), de modo que se puede escribir
(suponiendo que x(t) es una señal de potencia),
En el proceso ergódico los momentos conjunto y los
momentos tiempo son iguales, es decir,
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Para los dos primeros momentos de primer orden,
Las estadísticas de primer orden hacer las siguientes
observaciones: y de un proceso ergódico nos
permiten hacer las siguientes observaciones:
es el valor promedio de la señal x(t); es
simplemente el valor de la componente continua de x(t).
, es la potencia de la componente
continua de x(t) disipada en una resistencia de 1 Ohm.
, es la potencia promedio de la señal
x(t), normalizada para una resistencia de 1 Ohm.
, es el valor eficaz (RMS) de la señal x(t).
La varianza , es igual a la potencia promedio de la
componente alterna de , normalizada para una
resistencia de 1 Ohm.
La desviación estándar es el valor eficaz de la
componente alterna de la señal x(t).
Si , entonces es el valor eficaz de la
señal x(t).
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Si contiene una componente continua y una
componente alterna, la potencia promedio de será
igual a , normalizada para una resistencia de
1 Ohm.
Esta expresiones nos proporcionan un medio para
relacionar la noción de señal aleatoria con la de señal
determinística, a la cual estamos más acostumbrados y
que hemos utilizado mayormente en los capítulos
anteriores. Por lo tanto, todos los métodos matemáticos
vistos en los Capítulos I y II son igualmente aplicables a las
señales de muestra de procesos aleatorios ergódicos, con
algunos cambios menores en la notación. Sin embargo,
hay que tener siempre presente que todas estas
relaciones son válidas solamente para procesos aleatorios
ergódicos, por lo menos en lo que se refiere a las estadísticas
de primero y segundo orden de procesos débilmente
estacionarios.
Una aplicación práctica directamente relacionada con los
conceptos anteriores, son las nociones de valor promedio
y varianza en aplicaciones estadísticas de muestras
tomadas de una población determinada. En estos casos se
considera que todas las muestras son equiprobables, y si
se toma N muestras de la población, el valor promedio
y la varianza de las N muestras se expresarán mediante
las relaciones.
y
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Por ejemplo, en el diseño de radioenlaces de microondas
la “Rugosidad del Terreno” se describe mediante las
expresiones y , donde las
son las alturas tomadas sobre el terreno y N es el número de
alturas. La desviación estándar es la rugosidad del
terreno.
Procesos gausianos
Un proceso aleatorio X(t) es un proceso gaussiano, si cada
función muestra de de X(t) es una variable aleatoria
gauseana. Podemos decir que X(t) tiene una distribución
gaussiana si su funcion de distribución de probabilidad tiene
la forma:
Si la variable X(t), está normalizada, se tiene que = µx = 0
y σx2 =1, entonces sería: , para N(0,1) =
N(µ,σ2)
Propiedades:
Si X(t) es un proceso gaussiano aplicado a la entrada de
un sistema LIT, la salida también es un proceso aleatorio
gaussiano Y(t).
Si un proceso aleatorio X(t), es gaussiano, entonces las
funciones muestra generadas por X(t) son conjuntamente
gaussianas, para cualquier n, siendo n, el orden del
proceso aleatorio.
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Si el proceso gaussiano es estacionario, entonces el
proceso es estrictamente estacionario.
Si las variables aleatorias x(t1),x(t2),…x(tn), son
obtenidos de un proceso gaussiano X(t) en los tiempos
t1,t2,…tn y son no correlacionados entonces las variables
aleatorias son estadísticamente independientes.
2.2.1.12. Características de un enlace satelital
Elementos generales necesarios para realizar un enlace satelital:
Estación Terrena de transmisión
Está compuesta por el transmisor y la antena de emisión.
La potencia emitida es alta para que la señal del satélite sea buena.
Esta señal debe ser captada por la antena receptora. Para cubrir el
trayecto ascendente envía la información al satélite con la
modulación y portadora adecuada.
Como medio de transmisión físico se utilizan medios no guiados,
principalmente el aire. Se utilizan señales de microondas para la
transmisión por satélite, estas son unidireccionales, sensibles a la
atenuación producida por la lluvia, pueden ser de baja o de alta
frecuencia y se ubican en el orden de los 100 MHz hasta los 10
GHz.
Satélite con transponders que cubran el área especificada.
Los transponder juegan un papel bien importante en el enlace
satelital, éste se encuentra dentro del satélite y cuyas funciones
básicas son las siguientes:
Amplificación de la señal.
Aislamiento de canales adyacentes.
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Traslación de frecuencias.
Estación terrena receptora
Recibe toda la información generada en la estación transmisora y
retransmitida por el satélite.
Para realizar la comunicación se deben tener en cuenta los aspectos
mencionados a continuación:
Footprint (cobertura) del satélite
También se llama haz de cobertura o huella y se refiere a la zona
geográfica cubierta por la o las señales emitidas a través de un
satélite. La cobertura de explotación depende directamente de la
potencia de emisión del satélite, así como de la dirección y del tipo
de antenas de emisión. La intensidad de la señal recibida en tierra
se explica en dBW. Teóricamente, cuanto más alto es el valor en
dBW, mejor será la recepción. Ejemplo:
Figura 29: Cobertura de Satmex 5
Ubicación de la estación terrena
La estación terrena se encontrará ubicada en el lugar más
conveniente; siempre y cuando dicho lugar esté dentro de la
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cobertura del satélite, con el que se está prescindiendo su uso para
el tipo de servicio que se requiere.
Bandas de frecuencia
Banda-C
La Banda-C es un rango del espectro electromagnético de las
microondas que comprende frecuencias de entre 3,7 y 4,2 GHz y
desde 5,9 hasta 6,4 GHz Fue el primer rango de frecuencia
utilizado en transmisiones satelitales. Básicamente el satélite
actúa como repetidor, recibiendo las señales en la parte alta de la
banda y remitiéndolas hacia la Tierra en la banda baja, con una
diferencia de frecuencia de 2.225 MHz.
Banda C 3.7-4.2GHz utiliza para la bajada y 5,925-6.425Ghz de
enlace ascendente.
Banda-K
La banda-k es un segmento del espectro electromagnético en el
rango de frecuencias de microondas comprendidas entre 18 y
27 GHz (7.5–15 mm de longitud de onda), es fácilmente
absorbida por el vapor de agua.
Banda-Ka
La Banda-Ka es un segmento del espectro electromagnético en
el rango de frecuencias de microondas comprendidas entre 18 a
40 GHz. La Banda Ka es un rango de frecuencias utilizado en
las comunicaciones vía satélite. Dispone de un amplio espectro
de ubicaciones y sus longitudes de onda transportan grandes
cantidades de datos, pero son necesarios transmisores muy
potentes y es sensible a interferencias ambientales.
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Banda-Ku
Es un segmento del espectro electromagnético en el rango de
frecuencias de microondas comprendidas entre 11,7 a 12.7GHz.
(Frecuencias de bajada) y 14 a 14.5GHz (frecuencias de enlace
ascendente). La banda Ku se utiliza principalmente para las
comunicaciones por satélite, especialmente para la edición y la
radiodifusión de televisión por satélite.
Parámetros Banda Ku Banda C Banda Optima Atenuación
inducida por lluvia Factor más limitativo en un enlace.
Efectos poco significativos.
C Absorción por
hidrometeoros y atmosférica
Esta es poco significativa, pero si se considera.
Sus efectos pueden despreciarse en el cálculo de enlace. Ku / C
Potencia de transmisión al
satélite
Se requiere de potencias bajas.
Potencia moderada.
Ku Cobertura de los
satélites mexicanos A nivel nacional completa, con haces dirigidos a algunas regiones de E.U. y centro América.
Abarca toda la República Mexicana, parte de América del Sur y de los Estados Unidos. C
Ancho de banda de los transponder
Con 57 MHz por TP en ambas polaridades.
Con 40 MHz para la polaridad horizontal y 80 MHz en la vertical, por TP. Ku
Facilidades para Rx a nivel nacional
Esta banda tiene menos demanda en lo referido a la radio difusión por satélite.
La mayoría de las señales de TV por satélite se encuentran en esta banda. C
Dimensiones del equipo
Por la frecuencia se pueden diseñar equipos pequeños.
La antena y los HPA´s son de tamaño regular. Ku
Tabla 1: Ventajas y desventajas de la Banda Ku y C con respecto a los factores que influyen en la elección de éstas.
2.2.1.13. Modo de acceso al satélite
Los modos de acceso a un satélite son los sistemas mediante los
cuales un gran número de estaciones terrenas pueden recibir las
señales a un satélite común y establecer enlaces independientes de
comunicación al mismo tiempo.
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Modos de acceso múltiple en satélites
Dentro de las formas en las que se puede acceder a un satélite se
pueden distinguir los siguientes:
Acceso FDMA
FDMA es un acrónimo inglés que significa Frequency
Division Multiple Access, que traducido es Tecnología de
Acceso Múltiple por División de Frecuencias, que
corresponde a una tecnología de comunicaciones usado en los
teléfonos móviles de redes GSM Representa el sistema de
acceso más simple y consiste en la transmisión simultánea de
un número diverso de portadoras a diferentes frecuencias con
anchos de banda no traslapados. A pesar que puede portar
información digital, no es recomendado su uso, siendo usado
para transmisiones del tipo análogas.
Ancho de banda pre-asignado según el tráfico.
Portadoras con menor ancho de banda (menor tráfico).
Menos portadoras que canales posibles: Asignación bajo
demanda.
Asignación de portadoras bajo demanda centralizada o
distribuida.
Figura 30: Enlace de subida con FDMA
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Figura 31: Enlace de bajada con FDMA
Acceso TDMA
TDMA son las siglas de Time Division Multiple Access.
Tecnología que distribuye las unidades de información en
alternantes slots de tiempo proveyendo acceso múltiple a un
reducido número de frecuencias. TDMA es una tecnología
inalámbrica de segunda generación que brinda servicios de
alta calidad de voz y datos.
En este tipo de acceso, cada estación terrena se le permite
transmitir una ráfaga (burts) de datos a una alta velocidad de
bits por un breve período de tiempo ó el que necesite. El
tiempo que un burts de datos que dura, es controlado para que
no exista traslape de información con algún otro burts de otra
estación terrena.
Sólo se transmite una portadora.
Normalmente con el sistema de una portadora por
estación.
Cada estación transmite sólo durante un intervalo de
tiempo una ráfaga de datos.
Se utiliza para señales digitales.
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Un cambio de la capacidad asignada a cada estación es
sencillo.
Proporciona mayor eficiencia que FDMA.
No requiere control de potencia de las portadoras.
Figura 32: Enlace de subida con TDMA
Figura 33: Enlace de bajada con TDMA
Acceso CDMA
La multiplexación por división de código o CDMA es un
término genérico que define una interfaz de aire inalámbrica
basada en la tecnología de espectro extendido (spread
spectrum).
Es un modo de acceso múltiple la cual permite a varias
estaciones terrenas ocupar el mismo ancho de banda para
transmitir simultáneamente sin interferir a las demás
estaciones que forman la red satelital.
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Se basa en técnicas de espectro ensanchado.
A cada estación se asigna un código que permite
identificar la transmisión de dicha estación. El código se
basa en una secuencia pseudo-aleatoria (PN).
Existen dos posibilidades:
Secuencia directa (DS).
Salto en frecuencia (FH).
Los diferentes códigos deben tener alta auto-
correlación y casi nula correlación cruzada para que el
sistema funcione eficientemente.
Comparación de eficiencia
La siguiente figura compara los tres métodos de acceso al
satélite haciendo una grafica eficiencia vs., número de
estaciones terrenas donde se puede observar que:
La eficiencia de FDMA es baja puesto que con pocas
estaciones, esta decrece rápidamente con el aumento del
número de estaciones terrenas.
La eficiencia de TDMA es alta debido a que esta se ve muy
poco afectada con relación al aumento número de estaciones
terrenas.
La eficiencia de CDMA es extremadamente baja para este
tipo de aplicación con satélites.
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Figura 34: Comparación entre DFMA, TDMA y CDMA
2.2.1.14. Tipo de enlaces en un enlace satelital
Para la resección y envío de datos, existen dos tipos de enlaces:
Enlace unidireccional
Las solicitudes de información del usuario son enviadas a su al
centro servidor, que la dirige al servidor de internet a través del
módem convencional y utilizando canales de retorno
alternativos (la red telefónica), estableciendo la conexión de
acceso a la red de datos del proveedor. El proveedor terrenal las
procesa y envía la respuesta al satélite el cual se comunica con
el usuario a través de la antena parabólica. Seguido el conversor
de bajo ruido (LNB, Low Noise Block) recibe la señal, la
amplifica y la convierte a la frecuencia intermedia a la que
trabaja el decodificador (módem DVB) y se la transmite
mediante el cable coaxial apantallado de 75 Ohms. Seguido se
envía la señal del módem al PC del usuario por el puerto USB o
RJ-45 según hay un único PC o una red de varios equipos. Por
lo tanto, en este tipo de enlaces, además de necesitar un módem
convencional, es necesario también utilizar un módem DVB.
E fic
ienc
ia (%
)Nº de estaciones
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En caso de ya disponer de una antena, no es necesaria la
adquisición de otra nueva, y se puede seguir recibiendo los
canales de televisión y el acceso a Internet a través de la misma
antena, instalando en ella otro LNB para la recepción de datos.
En cuanto al cableado, es necesario utilizar un cable coaxial
dedicado exclusivamente para la recepción de datos. Los enlaces
unidireccionales son idóneos para aplicaciones asimétricas
(Ejemplo: navegación, descarga datos) ya que la velocidad de
bajada es de hasta 1 Mbps, si bien la de subida está limitada por
el cableado telefónico.
Figura 35: Enlace unidireccional
Enlace bidireccional
En este tipo de enlaces, los datos de subida y de bajada se
realizan mediante la misma antena. La transmisión de entre el
módem/router DVB y la antena se realiza mediante 2 cables
coaxiales (uno para la emisión y otro para la recepción).
El usuario envía la petición a través de la misma antena de
recepción. El satélite la reenvía al proveedor. Éste la procesa y
envía la respuesta al usuario siguiendo el proceso inverso. No es
necesaria utilizar otra infraestructura (no se usa la red
telefónica).
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Figura 36: Enlace bidireccional
Además de la antena, el módem DVB (Terminal satélite) y el
conversor de bajo ruido (LNB), es necesario un AES
(amplificador estado sólido) para el envío de señales y un OMT
(‘Transductor Ortomodo’) para poder separar las señales
transmitidas y recibidas a través de la antena. Como se ha dicho
antes, es necesario utilizar 2 cables coaxiales de la antena al
módem/router DVB (uno para Tx y otro para la Rx) para
transmitir las señales.
Figura 37: Instalación en el usuario para el enlace bidireccional
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2.2.1.15. Casos de éxito de enlaces satelitales en otras localidades
Localidad de Atma: Ubicado en la provincia de Yungay, distrito de
Yungay, departamento de Ancash.
Localidad de Amashca: Ubicado en la provincia de Carhuaz,
distrito de Amashca, departamento de Ancash.
La recepción encontrada en las comunidades con la llegada de una
nueva tecnología ha generado muchas expectativas, ya que se ha
podido acercar el mundo a estos pueblos y de esta manera
incorporarlos, en todo sentido, al que hacer del Perú.
2.2.1.16. Problemas comunes encontrados para la implementación de un
enlace satelital.
Los equipos usados para la implementación de un enlace satelital
son de alto coste.
El costo que originan los servicios que demanda un enlace satelital
es elevado.
Para el mantenimiento de los equipos instalados se requieren
conocimientos básicos en electricidad, programación, redes,
comunicación satelital, entre otros.
Desinterés de las autoridades (falta de apoyo).
Resistencia al cambio por parte de la población.
2.2.1.17. Análisis de presupuesto que demanda un enlace satelital.
Costo de tecnología:
Para la instalación e implementación de un enlace satelital se
requiere de equipos de punta; debido a que dichos equipos no
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son fabricados en el País, y ya que recientemente están entrando
en el mercado peruano, son de alto coste.
Costo de mano de obra:
Para la instalación e implementación de un enlace satelital se
requiere de personal calificado para realizar dicha labor; siendo
dicho personal en el Perú más o menos escaso, ya que su
demanda así lo requiere.
Costo por transporte de equipos y/o personal calificado:
Debido a que las localidades en las que se piensa contar con un
enlace satelital, se encuentran más o menos lejos de la ciudad
principal, además siendo estas de difícil acceso; el coste para
transportar los equipos, materiales, y personal calificado son un
poco elevados.
Costos por mantenimiento y/o reparación de equipos:
El mantenimiento de los equipos se debe realizar como mínimo
dos veces al año, y la reparación de dichos equipos cuando estos
lo requieran; por tal sus costos son un poco elevados, ya que
para la realización de dicha labor7, se debe de contar con
personal calificado.
Costo por el uso del servicio satelital
Debido a que existen pocas empresas que se dedican a este rubro
y recientemente están entrando en el mercado peruano, el coste
por el uso del servicio satelital es un poco elevado, ya que la
demanda así lo requiere, además que el país no cuenta con un
satélite propio para brindar dicho servicio.
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2.2.2. Diseño Lógico De Un Enlace Satelital.
2.2.2.1. Diseño lógico de la estación terrena
Selección del satélite
Tipos de satélites Artificiales
Los satélites se pueden clasificar de acuerdo a su tamaño
que van desde micro satélites con pesos menores de 50 Kg.
(como ejemplo el UNAMSAT que pesa 10 Kg.), a satélites
grandes de varias toneladas como la estación espacial MIR.
También se pueden clasificar por el tipo de órbita como los
geoestacionarios que sirven para la transmisión de voz,
datos y video; pero lo más común es clasificarlos por el uso
que se les da. De acuerdo con esto pueden ser:
De comunicación: son los empleados para la difusión
directa de servicios de televisión y radio, telefonía y
comunicaciones móviles, constituyen la aplicación
espacial más rentable y a la vez más difundida , (como
los Satmex5 y Satmet6 de México)
De Navegación: se usan como sistemas de
posicionamiento global (Como los IRIDIUM y los GPS),
para identificar locaciones terrestres mediante la
triangulación de tres satélites y una unidad receptora
manual que puede señalar el lugar donde ésta se
encuentra y obtener así con exactitud las coordenadas de
su localización geográfica.
Meteorológicos: son satélites utilizados para registrar el
tiempo atmosférico y el clima de la tierra. (como los
GOES)
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De teledetección: Éstos observan el planeta mediante
sensores multi-espectrales, esto es que pueden sensar
diferentes frecuencias o "colores", lo que les permite
localizar recursos naturales, vigilar las condiciones de
salud de los cultivos, el grado de deforestación, el avance
de la contaminación en los mares y un sinfín de
características más.(como el LANDSAT, SPOT,
SEASAT).
Militares y de espionaje: Son aquellos que apoyan las
operaciones militares de ciertos países, bajo la premisa
de su seguridad nacional.
Científicos: tienen como principal objetivo estudiar la
Tierra o superficie, atmósfera y entorno, y los demás
cuerpos celestes.
Estaciones terrenas
Las estaciones terrenas por lo general están constituidas por los
siguientes cuatro dispositivos:
Una antena receptora, con un diámetro que varía de 0.6
mts., a más de 30 mts. Por regla general las antenas grandes
tienen un dispositivo de seguimiento automático en la
antena que las mantiene constantemente apuntadas hacia el
satélite; las antenas medianas pueden tener dispositivos de
seguimiento sencillo, mientras que las antenas pequeñas no
suelen tener dispositivo alguno de seguimiento y aunque
normalmente son fijas, por lo general pueden reorientarse
manualmente.
El sistema receptor con una unidad de acceso de
amplificador de bajo nivel de ruido y sensible, con una
temperatura de ruido que varía de unos 40 °K, o menos, a
varios centenares de °K.
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El transmisor con una potencia que varía de unos cuantos
watts a varios kilowatts dependiendo del tipo de señales que
han de transmitirse y del tipo de tráfico.
El equipo de modulación, demodulación y transportación de
frecuencias.
Figura 38: Dispositivos de una estación terrena
En la parte de transmisión a la estación terrena llega una señal
de banda base proveniente de una red terrestre, esta señal
primero es procesada (almacenada, multiplexada, etc.) por el
equipo de banda base de la estación terrena, luego se codifica
con el propósito que la señal pueda ser transmitida con un
mínimo de errores, esta codificación se realiza a las señales de
tipo digital, es decir, que en el caso de señales en banda base,
que hasta este punto aún son analógicas, no aparece este
bloque.
Una vez que la señal ha sido codificada pasa al modulador, en
donde es modulada una frecuencia intermedia portadora FI,
que para canales de comunicación en donde se utilizan
transpondedores de satélite con un ancho de banda de 36 MHz
es de 70 MHz y para canales en donde se utilizan
transpondedores con un ancho de banda de 54 0 73 MHz, es de
140 MHz. Se modula una frecuencia intermedia en lugar de
una frecuencia de RF del enlace de subida, ya que es más
complicado el diseño de un modulador en la banda de
frecuencia del enlace de subida (6 a 14 GHz).
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La frecuencia intermedia, ya modulada, llega al convertido de
subida upconverter cuya función es trasladar la señal de
frecuencia, es decir, se lleva la señal a la frecuencia de RF del
enlace de subida. Luego la señal de RF modulada es
amplificada hasta un nivel adecuado para ser enviada a la
antena, y desde ahí al satélite para que la retransmita hacia otra
estación terrena, la amplificación mencionada se lleva a cabo
en el amplificador de alta potencia.
La señal que produce el amplificador de alta potencia, antes de
llegar a la antena, pasa por el duplexor cuya función es
direccionar adecuadamente las señales de transmisión y
recepción para que se pueda utilizar una sola antena para
ambos propósitos.
En la estación terrena receptora, la señal RF proveniente del
satélite pasa a través del duplexor luego la envía al
amplificador de bajo ruido LNA low noise amplifer, aquí se
lleva la señal hasta un nivel adecuado manteniendo siempre la
relación señal a ruido.
Después la señal amplificada por el LNA es entregada al
convertidor de bajada down converter en donde la señal se
traslada a una frecuencia intermedia FI para facilitar el diseño
del demodulador, como sucede en el caso del modulador.
Por último, la señal pasa por el demodulador y el
decodificador, en donde se realiza un proceso inverso al del
modulador y del codificador, respectivamente, para obtener la
señal banda base original que había sido transmitida desde la
otra estación terrena. Es conveniente mencionar que al igual
que el caso del codificador, el decodificador aplica sólo para
señales digitales y que algunos casos el codificador, el
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decodificador, el modulador y el demodulador se integran en
un solo bloque denominado modem satelital.
Debido a que el satélite no mantiene una posición fija por las
fuerzas perturbadoras que actúan sobre él, algunas estaciones
terrenas cuentan con un sistema de seguimiento que emite
señales de control hacia la antena para poder orientarla
adecuadamente.
Existen tres tipos de estaciones terrenas:
Estaciones terrenas fijas
Este tipo de estaciones son las que se encuentran situadas en
un determinado lugar y no se pueden mover, su única
posibilidad de cambio es de satélite, si la antena así lo
permite.
Estaciones terrenas móviles
Como su nombre lo indica, este tipo de estaciones son las
que tienen la capacidad de enlazarse con el satélite cuando
están fijas o en movimiento. A este tipo de estaciones
pertenecen las que operan en la banda L y que se instalan
en vehículos automotores, aviones y barcos.
Estaciones terrenas transportables
Son todas aquellas estaciones, sea cual sea la banda en la
que trabajen, que pueden transportarse por medios
terrestres, aéreos o marítimos hasta el lugar donde se
requiere el enlace al satélite, que generalmente son de
dimensiones pequeñas pero que nunca podrían trabajar en
movimiento.
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Figura 39: Tipos de estaciones terrenas
Antenas de las estaciones terrenas
Para una estación terrena, la antena es una ventana al cielo,
debe recibir y concentrar la radiación del satélite en un punto
llamado foco, donde está colocado el alimentador. Si la
ganancia de la antena es grande el ancho de banda es angosto,
en cambio si la ganancia de la antena es baja requiere de una
potencia de salida alta (HPA) en la transmisión y una
temperatura de ruido bajo que será proporcionado por el
amplificador de bajo nivel de ruido LNA o LNB.
Algunas de las características más importantes para la
evaluación de la antena son la ganancia, el patrón de radiación,
la temperatura de ruido y el tipo de estructura.
Alimentación frontal
El eje alimentador o cometa, coinciden con el eje de la
parábola, y la apertura por la que radia está orientada hacia
el suelo, esto último presenta el inconveniente de que la
energía radiada por el alimentador que se desperdicia por el
desborde, se refleja al tocar el suelo y puede degradar la
calidad de la señal transmitida.
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Figura 40: Antena de alimentación frontal
Así mismo, si la antena está recibiendo del satélite los rayos
que coinciden sobre el piso cerca de la antena se reflejan
hacia el alimentador, y pueden causar degradación en la
calidad de la señal recibida al sumarse fuera con los rayos
directos que son reflejados por el plato parabólico. El
desborde de la radiación del alimentador se puede reducir sí
se aumenta el diámetro de la antena o sí se utiliza un
alimentador de mayor directividad, pero esto puede
convertir a la antena en demasiado voluminosa, o bien el
alimentador y su estructura de soporte bloquean más el paso
libre de las señales con la consecuente degradación de las
mismas. A pesar de tales desventajas incluidas las del
montaje del equipo electrónico inmediatamente atrás del
alimentador, esta antena resulta fácil y económica de
construir, se usa casi universalmente en las estaciones
caseras receptoras de televisión, donde la calidad de
recepción de las señales es suficiente puesto que se
consume localmente y no es necesario que pase por etapas
adicionales de procesamiento, como si ocurre en telefonía
multicanal o distribución de televisión.
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Alimentación descentrada
El bloqueo del alimentador, el equipo electrónico y la
estructura de soporte se pueden eliminar si se utiliza una
antena parabólica con alimentación descentrada.
Figura 41: Antena de alimentación descentrada
En este caso, sólo se emplea una sección del plato
parabólico y la apertura del alimentador se gira para que
apunte hacia ella, es decir, los ejes de la corneta
(alimentador) y el paraboloide no coinciden, de ahí el
nombre de alimentación descentrada.
Sin embargo, la construcción de toda la estructura reflectora
y de soporte es más costosa que la alimentación frontal,
además de que no resuelve el problema del desborde por las
orillas de la superficie parabólica, de cualquier forma, este
tipo de antena se utiliza varias estaciones receptoras y
transmisores de televisión, telefonía y datos.
Alimentación Cassegrain
Es más eficiente que cualquiera de los dos tipos ya descritos
y su ganancia es mayor, pero su precio es alto. Se utiliza en
la mayor parte de estaciones terrenas transmisoras de
televisión, así como en todas las que transmiten y reciben
cantidades muy grandes de telefonía y datos.
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Figura 42: Antena de cassegrain
Su configuración geométrica involucra a un segundo
reflector con superficie hiperbólica llamado “sobreflector”,
y el alimentador o corneta ya no tiene su apertura orientada
hacia el piso, sino hacia arriba, por lo que el ruido no se
introduce en las señales ya no es generado por reflexiones
en la tierra sino principalmente por emisiones de la
atmósfera.
Los ejes de la parábola, el alimentador y la hipérbola
coinciden, y el diseño es equivalente a tener un una antena
imaginaria menos cóncava y un alimentador más alejado de
su vértice, de esta forma, la parábola equivale (en realidad
la Cassegrain) captura mejor la energía radiada por la
corneta y el desborde se reduce significativamente.
Alimentación Gregoriana.
La óptica Gregoriana utiliza una forma de sub-reflector que
incrementa la eficiencia de la antena, de este modo resulta
en una alta ganancia para un diámetro de antena dado, la
alta ganancia permite el uso de LNA o LNB de bajo costo,
el tipo de sub-reflector que se usa es cóncavo.
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Figura 43: Antena de alimentación gregoriana
En realidad este tipo de antena es una variante de la tipo
CASSEGRAIN, sólo que en este caso su sub-reflector que
es convexo, es sustituido por uno cóncavo, es este modo el
principio de funcionamiento de la antena Gregoriana es el
mismo que se describe anteriormente.
Cuadro comparativo entre los tipos de antenas
Analizan los diferentes tipos de antenas que se pueden usar en
un enlace satelital para ver en forma comparativa las ventajas y
desventajas de cada una presenta.TIPO DE ANTENA VENTAJAS DESVENTAJAS
FRONTALEs fácil y económica de construir.
Es de baja calidad por la energía que se desborda.
OFFSET
El bloqueo del alimentador y los tirantes de sujeción se eliminan. Los lóbulos laterales mejoran. Es de una sola pieza.
Su geometría es más complicada, su construcción es costosa y tiene problemas de desborde de señal.
CASSEGRAIN
Tiene gran eficiencia y ganancia elevada, su diseño es adecuado y tiene menos problemas por desborde de energía.
Tiene problemas por bloqueo del alimentador, sub-reflector y tirantes de sujeción, su costo es elevado y su eficiencia disminuye.
GREGORIANA
Por la geometría del sub-reflector es más eficiente y de mejor ganancia, es de bajo costo.
Sufre efectos de bloqueo por el alimentador, el sub-reflector y los tirantes de sujeción del mismo.
Tabla 2 Ventajas y desventajas de las antenas
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Polarización
Hace referencia a la dirección de traslado del vector campo
eléctrico E de la onda electromagnética. Es la inclinación del
LNB (convertidor de bloque de bajo ruido), dependiendo de
nuestra posición geográfica y el satélite que queramos captar.
Existen 2 tipos de polarizaciones principales en un satélite:
Polarización Ortogonal Lineal: Vertical y horizontal
Los satélites denominados FSS (Fixed Service Satellites)
usan polarizaciones tanto vertical como horizontal, esta
señal se comporta en forma de dientes de sierra. El sistema
de satélites mexicanos cuenta con este tipo de polarización.
Polarización Ortogonal circular: Derecha e izquierda
Los satélites denominados DBS (Direct broadcast satellite)
su comportamiento es de forma circular.
Estos son LNB de tipo circular de los cuales sus
especificaciones consisten de la siguiente data: Local
oscillator: 11.25 GHz y la frecuencia de cobertura son de
12.2-12.7 GHz. Estos son los comúnmente usados para los
satélites comerciales como Dishnetwork, Direct TV, Bell
Experss Vu etc.
Hablamos de señales circulares como lineales y estas tienen
cada una un valor en voltaje que las identifica y la
diferencia la una de la otra. Por lo que podemos decir que
generalmente estos dos tipos de señales son usados con un
tipo de antena donde se traduce de la siguiente manera.
13 V – Polarización Vertical (V) en lineal o Polarización
Circular a mano derecha (RHCP).
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18 V – Polarización Horizontal (H) en lineal o Polarización
Circular a mano izquierda (LHCP).
En adición 1V pude ser añadido del recibidor a cualquiera
de los voltajes arriba mencionados para compensar la caída
de voltaje a causa del largo del cable coaxial usado en el
sistema. Estos voltajes no tienden a ser tan específicos como
lo mencionado arriba por lo que estos pueden oscilar de la
siguiente manera:
En 13 V desde 11.5V a 14V.
En 18 V desde 15.5V a 21V.
Situación de los campos eléctrico y magnético para la
polarización vertical y horizontal
La onda electromagnética representa la polarización vertical,
puesto que es la disposición adoptada por el campo eléctrico de
la misma. En caso de estar invertidos, los campos eléctrico y
magnético se dice que la polarización es horizontal.
Figura 44: Polarización vertical y horizontal
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Posicionamiento de la antena parabólica:
Para posicionar una antena parabólica se debe tener en cuenta:
Que tenga una línea de vista al satélite. Es decir que no
debe haber obstáculos entre la ubicación de la antena
parabólica y el satélite. Por ejemplo para apuntar al Satmex
se orientará la antena al Oeste y para el Hispasat al Este.
Tomando las coordenadas del lugar de instalación, se puede
dar al cliente los datos de Elevación y Azimut, estos
parámetros los puede medir con ayuda de una brújula y un
inclinómetro.
Comprobación de ausencia de interferencia. Es decir que
en la ubicación de la antena parabólica no debe estar cerca
de motores eléctricos, cables de energía eléctrica,
transformadores de energía eléctrica, postes de luz, u otros
factores que pueden interferir con la señal de microondas
que recibe o transmite la antena parabólica.
Espacio adecuado y medida de seguridad. Si se ubicara la
antena parabólica en la azotea, deberá tenerse en cuenta el
espacio que ocupa esta, se recomienda que tomando como
centro la base en donde se pondrá la antena parabólica, se
proceda a hacer una circunferencia de 2 metros de diámetro
para verificar que no exista ningún impedimento al
momento de mover la antena hacia la derecha o hacia la
izquierda. Además de esto, se debe considerar que por
trabajar con alta frecuencia, es peligroso acercarse a la
antena cuando está trabajando (recibiendo/Transmitiendo),
por lo que se deben tomar las precauciones del caso.
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Figura 45: Posición de la antena parabólica
Orientación de la antena parabólica
Para orientar una antena desde una estación terrena hacia un
satélite, es necesario conocer el ángulo de elevación y azimut
(ángulos de vista), además del rango.
En las cuales se emplea unas fórmulas, en donde hay que
introducir algunas constantes terrestres. El radio, medido desde
el centro de la tierra, correspondiente a la trayectoria en la que
se desplazan los satélites geoestacionarios, es de 42,164.46 km.
Sin embargo, es más habitual hacer referencia a la distancia h
que existe desde el satélite al ecuador terrestre, que resulta de
35,786.3 km. La diferencia entre los valores anteriores
corresponde al radio terrestre ecuatorial R, que vale 6,378.16
km.
Ángulos de vista
Ángulo de elevación:
Se define como el ángulo formado entre el plano horizontal
local y la línea de vista entre la estación terrena y el satélite,
depende de nuestra posición geográfica (longitud, latitud) y
del satélite que queremos apuntar.
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Figura 46: Ángulo de elevación
∆−
+
= θγ 22 coscos1arccosD
hREL eo
Siendo:
Ts γγγ −=∆
sγ la posición orbital del satélite, en grados de longitud
este (E) u oeste (W).
Tγ es la longitud de la estación terrena receptora, en
grados de longitud este u oeste.
El ángulo θ representa la latitud de la estación terrena
receptora en grados de latitud norte (N) o sur (S). La
convención de signos es la siguiente: el ángulo es
positivo para longitudes este y latitudes norte; el ángulo
es negativo para longitudes oeste y latitudes sur.
eR es el radio de la tierra de 6,378.16 Km.
h= radio de la órbita, para los geoestacionarios es
35,786.3 Km.
D= rango del satélite.
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Azimut:
Es el ángulo medido entre el sentido de las manecillas del
reloj entre la línea que une la estación terrena con el norte
geográfico y la proyección horizontal local de la línea de
máxima radiación de la antena, que debe apuntar en la
dirección hacia el satélite, este valor nos indica el punto
exacto hacia donde debe mirar la antena. Es el ángulo
horizontal al que hay que girar el eje de la antena, desde el
polo norte geográfico terrestre hasta encontrar el satélite.
Figura 47: Azimut
∆−
∆=
θγ
γϕ22 coscos1
senarcsen
Siendo:
Φ es una constante en grados
Ts γγγ −=∆
sγ la posición orbital del satélite, en grados de longitud
este (E) u oeste (W).
Tγ es la longitud de la estación terrena receptora, en
grados de longitud este u oeste.
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El ángulo θ representa la latitud de la estación terrena
receptora en grados de latitud norte (N) o sur (S). La
convención de signos es la siguiente: el ángulo es
positivo para longitudes este y latitudes norte; el ángulo
es negativo para longitudes oeste y latitudes sur.
El azimut se puede calcular de las siguientes ecuaciones:
Tabla 3: Azimut con respecto al rumbo
Rango
Es la distancia que hay entre una estación terrena y un satélite.
Figura 48: Rango de un satélite
KmhRRhd ee ,)coscos1)((22 θγ∆−++=
Cuadrante Coordenadas Az°0° – 90° NE Az°=φ
90° – 180° SE Az°=180-φ180° – 270° SW Az°=180+φ270° – 360° NW Az°=360-φ
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Características y efectos del medio de propagación
Efecto Doppler
Es el cambio de frecuencias de las ondas sonoras en un
punto receptor fijo cuando la fuente que origina la onda
sonora es móvil con relación al receptor. A nivel de
comunicaciones satelitales se usa para:
Compensar desviaciones de frecuencia en las señales
detectadas por los equipos de receptores de telefonía
celular móvil o de enlace satelital.
Sistemas de navegación y localización satelital (GPS).
Calculo con precisión de posición relativa de la estación
espacial internacional que orbita la tierra con relación a
los satélites geoestacionarios TDRS(Tracking and Data-
Relay Satellite) de la NASA.
La ecuación matemática que relaciona a la frecuencia
original del transmisor ft, con la frecuencia detectada por el
receptor fr, en función de la velocidad a la que el transmisor
se acerca o se aleja del receptor es:
cv
ff
fff t
tt
tr =∆
=−
Con Vt velocidad del transmisor en la dirección hacia el
receptor (si el transmisor se aleja del receptor Vt es negativa
y la frecuencia disminuye).
Se puede expresar en función del rango o distancia del
satélite con una estación de recepción fija.
=∆
dtdS
cf
f t
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Atenuación por absorción atmosférica
Las frecuencias altas hacen que las ondas electromagnéticas
interactúen con las moléculas de los gases en la atmósfera.
Con ello se reduce la potencia de la señal. Las bandas
asignadas por la UIT (1 a 30 GHZ) son las que menos
absorción ofrecen a las señales del espectro
electromagnético.
Figura 49: Atenuación producida por la absorción
admosférica, en dirección al cenit, a una temperatura de
20ºC y densidad de vapor de agua de 7.5 g/m3.
[ ] [ ] θecLL dBcenitdBaa cos.. =
Donde:
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θ : Es el ángulo de elevación de la antena terrestre.
cenitL : Atenuación total en dirección al cenit.
..aaL : Es la atenuación por absorción atmosférica para ese
ángulo θ .
Atenuación por lluvia
Cuando llueve en la zona donde está instalada una estación
terrena, ya sea transmisora o receptora, las señales
portadoras son atenuadas conforme se propagan a través de
la región del aire en donde esté lloviendo; la distancia total
“d” que las señales viajan a través del canal depende de la
altura “h” de las nubes con relación al piso y del ángulo de
elevación “θ” de la antena de la estación.
Figura 50: Representación parcial para la atenuación de
lluvia
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Modelo de atenuación por lluvia
Este modelo permite obtener, para un trayecto oblicuo
determinado, el valor estimado de la atenuación Ap que
es excedido durante lapsos acumulados con lluvia que en
conjunto representen un % p especificado de un año
medio. Para predecir las estadísticas a largo plazo de la
atenuación debida a la lluvia se requiere la siguiente
información:
θ: ángulo de elevación del trayecto (grados)
T: ángulo de inclinación de la polarización respecto a la
horizontal (grados)
ƒ: frecuencia de la portadora
R: intensidad de la lluvia en el punto que se trate para un
año medio excedida durante el % p del año (mm/h)
especificado con fines de diseño de una red, con un
tiempo de integración de un minuto, obtenida de
mediciones a largo plazo.
El método general empleado en este modelo, que es útil
para frecuencias en Banda C y provisionalmente para
frecuencias más altas, consiste en multiplicar la
atenuación específica (por kilómetro de trayecto de
lluvia) o coeficiente de atenuación por lluvia γR en
dB/Km, en función de la intensidad de la lluvia y de la
frecuencia, por una longitud efectiva DG de trayecto de
lluvia y por un factor de ajuste de longitud del trayecto r
en función de los demás parámetros requeridos, es decir:
AP = LR = γRDG r dB
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El proceso para obtener la predicción se basa en los
siguientes pasos:
La altura efectiva de la lluvia, hR (Km), se calcula a
partir de la latitud φ de la estación terrena.
El resultado puede no ser muy correcto si la estación de
lluvia es muy distinta de la estación de verano.
La longitud del trayecto oblicuo D por debajo de la altura
de lluvia es:
Para θ < 5° Sen θ debe sustituirse por
Donde Re es el radio ficticio de la tierra (8500Km). La
proyección horizontal de la longitud del trayecto oblicuo
requerido en 1 es:
DG = cos θ (Km)
por otra parte, la atenuación especifica o coeficiente de
atenuación se determina de:
γR = kRα dB / Km
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Donde k y α son coeficientes que dependen de la
frecuencia. Para la polarización lineal y circular, y para
cualquier geometría del trayecto, los coeficientes de la
ecuación anterior pueden calcularse mediante los valores
de la Tabla 4 utilizando las ecuaciones siguientes.
τ= -75° para polarización lineal (Ancash):
k=[ kH + kV + (kH – kV)Cos2θ Cos2τ] / 2
α =[kH αH + kV αV + (kH αH - kV αV)Cos2 θ Cos2τ ] / 2
Frecuencia (GHz) kH kV αH αV1 0.0000387 0.0000352 0.912 0.882 0.000154 0.000138 0.963 0.9234 0.00065 0.000591 1.121 1.0756 0.00175 0.00155 1.308 1.2657 0.00301 0.00265 1.332 1.3128 0.00454 0.00395 1.327 1.31
10 0.0101 0.00887 1.276 1.26412 0.0188 0.0168 1.217 1.21614 0.03738 0.04126 1.1396 1.064615 0.0367 0.0335 1.154 1.12820 0.0751 0.0691 1.099 1.06525 0.124 0.113 1.061 1.0330 0.187 0.167 1.021 0.912935 0.263 0.233 0.979 0.96340 0.35 0.31 0.939 0.92945 0.442 0.393 0.903 0.89750 0.536 0.479 0.873 0.86860 0.707 0.642 0.826 0.82470 0.851 0.784 0.793 0.79380 0.975 0.906 0.769 0.76990 1.06 0.999 0.753 0.754100 1.12 1.06 0.743 0.744
Tabla 4: Coeficientes específicos de la atenuación1
(fuente UIT)
1 Rec. UIT-R P.838-3 (Referencia 19)
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Regiones de lluvia
Figura 51: Regiones de lluvia en américa (fuente, UIT)
Región de lluvia Intensidad mm/hr Porcentaje de 98.9%A 6 0.3B 12 0.5C 15 0.7D 29 0.9E 22 1.1F 28 1.4G 30 1.5H 32 1.7J 35 1.8K 42 2.2L 60 3.2M 63 3.4N 98 4.8P 145 5.8
Tabla 5: Regiones de lluvia en américa (fuente, UIT)
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Efecto de Faraday
Una onda polarizada linealmente se puede analizar como la
suma de dos ondas de la misma frecuencia, polarizadas
circularmente en sentidos opuestos. Al atravesar una región
con campo magnético, las velocidades de propagación de
las dos componentes cambian (una de ellas se adelanta con
respecto a la otra) produciendo una rotación del plano de
polarización de la onda compuesta.
Figura 52: Rotación de Faraday
Cuando las ondas radioeléctricas atraviesan la ionosfera,
que están cargadas eléctricamente debido a la radiación
solar, estas sufren una rotación del plano de polarización,
que puede volver a repetirse en su viaje de vuelta, al volver
atravesarla. Este efecto depende del nivel de ionización
existente en las capas altas de la atmósfera.
Las señales pueden rotar varias veces de polarización a una
velocidad que depende mucho de la frecuencia de
transmisión. Es muy rápida en la banda de 50MHz, y
disminuye en sentido inverso de la frecuencia.
El cambio de dirección del campo eléctrico de una señal
satelital desviada tiene dos consecuencias:
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Perdida de la señal copolarizada, la cual consiste es la
disminución de la potencia que llega a la antena
receptora.
La creación de una componente de ruido con polarización
cruzada.
La pérdida de potencia de la señal copolarizada con campo
eléctrico E depende del ángulo θf que sufre por la rotación
de Faraday se reduce a:
Ecop = E cos θf
La pérdida de potencia está dada por:
LFaraday = 10 log (E2cop/ E2) = 20 log ( cos θf ) [dB]
Y la magnitud de la componente de polarización cruzada:
EpolX = E sen θf.
Despolarización causada por la lluvia
Cuando llueve en la troposfera, las señales que pasan a
través de ella son despolarizadas es decir hay pérdida de
potencia de la señal despolarizada.
El grado de despolarización es función de la forma oblata y
la orientación de las gotas de lluvia, de la frecuencia y la
polarización de la onda, y de la intensidad de la lluvia o
número de gotas en el trayecto de propagación.
La fórmula más reciente para calcular la magnitud de la
discriminación de polarización cruzada es:
DPX = U – V (log Llluvia)
Donde
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U = 30 log f – 40 log (cos θ) – 20log (sen (2T))
V = 20, si 8 GHz < f < 15GHz (Banda Ku)
V = 23, si 15 GHz < f <35 GHz (Banda Ka)
f=frecuencia de la señal en GHz
θ=ángulo de elevación de la estación terrena
T=ángulo de inclinación del plano de polarización con
relación al plano horizontal local (es 45° para
polarización circular).
En general los sistemas satelitales con polarización lineal
funcionan mejor y son más confiables que los de
polarización circular en presencia de lluvia. Finalmente
cabe decir que en América las transmisiones en banda Ku se
efectúan con polarización circular, como es el caso de los
satélites DirecTV.
Otros factores de deterioro por propagación
En la troposfera se tienen los siguientes fenómenos:
atenuación por absorción atmosférica; atenuación por
lluvia; atenuación adicional por las nubes, la niebla, el
granizo y la nieve; despolarización por la lluvia y por
cristales de hielo en la atmósfera; y cambios de amplitud,
fase y ángulo de llegada causados por centelleo
troposférico.
La atenuación que se da a través del granizo, nubes, niebla y
nieve son despreciables en las frecuencias bajas; la
despolarización causada por los cristales de hielo, es
mínima. El centelleo consiste en fluctuaciones rápidas de la
amplitud, la fase y el ángulo de llegada de las microondas.
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Es producido por los cambios que hay en el índice de
refracción a nivel pequeña escala en la troposfera por esto
que hace que las ondas lleguen al receptor desde diferentes
trayectorias es por esto que el centello ser refiere como
multitrayectoria atmosférica. Su efecto depende de la
frecuencia y polarización de la señal, de la humedad, la
velocidad del viento, los cambios de temperatura, el tamaño
y ángulo de elevación de las antenas terrestres, clima local y
estación del año entre otras.
En la ionosfera los principales fenómenos que se producen
sobre las ondas satelitales son la rotación de Faraday y
centelleo.
Una posibilidad para mejorar los daños por despolarización
es utilizar diversidad, con estaciones separadas entre sí, una
cierta distancia pero lamentablemente es costoso o utilizar
la técnica de compensación de despolarización adaptiva.
Tiempo de retardo y latencia
El tiempo que tarda una señal en subir desde la tierra hacia
el satélite y viceversa puede ser importante para
aplicaciones como telefonía, este tiempo de retardo puede
ser calculado con la siguiente fórmula:
t = S/C
S es la distancia en Km. entre la estación terrena
transmisora o receptora y el satélite, y c es la velocidad de
la luz.
El tiempo de retardo para satélites geoestacionarios está
entre un mínimo de 0.119s y un máximo de 0.139 s, con un
promedio de 0.125. En la aplicación de telefonía, es bueno
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utilizar canceladores de eco para evitar molestias auditivas
que se pueden causar en el transmisor debido a señales
reflejadas en el receptor.
En los sistemas de transmisión de datos con acceso TDMA
son importantes las variaciones en el tiempo de retardo, en
las constelaciones de órbita baja e intermedia. Este
problema puede ser resuelto con protocolos y códigos
adecuados como el código FEC y una unidad de
compensación de retraso o DCU en cada estación terrena.
Los circuitos terrestres entre las estaciones terrenas y sus
puntos de origen y destino también introducen cierto retraso
el cual es de aproximadamente 30ms. La latencia ocurre
cuando le es añadido el tiempo de procesamiento de datos,
conduciendo a un tiempo de retardo (ida y vuelta) del orden
de 0.55s.
Zona de Fresnel:
Se llama zona de Fresnel al volumen de espacio entre el emisor
de una onda electromagnética, acústica, etc., y un receptor, de
modo que el desfase de las ondas en dicho volumen no supere
los 180º.
Así, la fase mínima se produce para el rayo que une en línea
recta emisor y receptor. Tomando su valor de fase como cero,
la primera zona de Fresnel abarca hasta que la fase llegue a
180º, adoptando la forma de un elipsoide de revolución. La
segunda zona abarca hasta un desfase de 360º, y es un segundo
elipsoide que contiene al primero. Del mismo modo se
obtienen las zonas superiores.
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interferencia por obstáculos cerca de la trayectoria de una viga
(antena) de radio. Esta zona se debe determinar primero, para
mantenerla libre de obstrucciones.
La obstrucción máxima permisible para considerar que no hay
obstrucción es el 40% de la primera zona de Fresnel. La
obstrucción máxima recomendada es el 20%. Para el caso de
radiocomunicaciones depende del valor de K (curvatura de la
tierra) considerando que para un K =4/3 la primera zona de
fresnel debe estar despejada al 100% mientras que para un
estudio con K =2/3 se debe tener despejado el 60% de la
primera zona de Fresnel.
Para establecer las zonas de Fresnel, primero debemos
determinar la línea de vista de RF, que de forma simple, es la
línea recta que une los focos de las antenas transmisora y
receptora.
r = radio en metros (m).
d = distancia en kilómetros (km).
f = frecuencia transmitida en megahercios (MHz).
La fórmula genérica de cálculo de las zonas de Fresnel es:
Donde:
rn = radio de la enésima zona de Fresnel. (n=1,2,3...)
d1 = distancia desde el transmisor al objeto en km.
d2 = distancia desde el objeto al receptor en km.
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d = distancia total del enlace en km. d = d1 + d2
f = frecuencia en MHz.
Figura 53: Elipsoide de Fresnel
Como el radio de Fresnel es relativamente pequeño para
enlaces satelitales la propagación se efectúa como en el
espacio libre.
Calculo de un enlace en RF
Configuración básica de un enlace en RF
Enlace de subida --- Satélite a bordo ---- Enlace descendente
Densidad de flujo, PIRE y atenuación en el espacio libre
Densidad de flujo de potencia con antena isotrópica
Las ondas radioeléctricas radiadas por la fuente
isotrópica poseen un tipo de polarización única (lineal o
circular). La densidad de flujo de potencia (DFP) en el
punto p será:
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r4
P DFP 2T
π=
2mW
Donde:
4πr2 = área de la superficie esférica donde está contenido
dicha.
TP = Potencia de salida del amplificador; el subíndice T
lo introducimos aquí para indicar que se trata de equipo
en el extremo transmisor.
Densidad de flujo con ganancia directiva
Si ahora la antena isotópica se sustituye por una antena
direccional de ganancia GT en dirección del punto P,
entonces la expresión quedaría como:
T2T G r4
P DFP
π=
2mW
Donde:
TG = Ganancia, el subíndice T lo introducimos aquí
para indicar que se trata de equipo en el extremo
transmisor.
4πr2 = área de la superficie esférica donde está contenido
dicha.
TP = Potencia de salida del amplificador.
Potencia Isotrópica Radiada Equivalente en W
Se utiliza para expresar la potencia transmitida de una estación terrena o satélite. Es simplemente la potencia generada por un amplificador de alta potencia considerando la ganancia de la antena y tomando en cuenta las pérdidas en la línea de transmisión que conecta la salida del
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amplificador de alta potencia con la antena de la estación terrena o satélite; se puede calcular con la siguiente fórmula:
[ ]wGPPIRE TT=
Donde:
PT = potencia de transmisión [Watts].
GT = ganancia de la antena transmisora [adimensional].
PIRE en dB-w )()()( dBiGdBWPdBWPIRE T +=
dB-w= 10log(Po/Pi)
Donde: (Po/Pi)=(Potencia de entrada/Potencia de salida)
Potencia Recibida en los terminales de la antena en
wattios
Bajo condiciones de adaptación de impedancias, la potencia recibida en los terminales de la antena, PR viene dada por:
b
RR L
GPIRECP ))((== [ ]w
Donde:
Lb = pérdidas en el espacio libre.
RG = Ganancia máxima de recepción.
Potencia Recibida en los terminales de la antena en
dB-w
(dB)L - (dBi)G ) (dBiG (dBw)P (dBw)P bRTTR ++=
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Potencia Recibida en los terminales de la antena del
satélite en dB-w
[ ] [ ] (dB)L - (dBi)G PIRE (dBw)P[ bsateliteRerrenaEstacion tsubidaR +=
Potencia Recibida en los terminales de la antena de la
estación terrena en dB-w
[ ] [ ] (dB)L - (dBi)G PIRE (dBw)P[ bTerrenaEstación RSatelitebajadaR +=
Pérdidas por propagación en el espacio libre
(adimencional).
Son las pérdidas incurridas por una onda
electromagnética al propagarse en línea recta por el
vacío, sin energías de absorción y reflexión debidas a
objetos cercanos. Estas pérdidas dependen de la
frecuencia y se incrementan directamente con la
distancia, se calcula con la ecuación:
Lb = (4πd/λ)2=(4πfd/c)2
Donde:
d = distancia de la estación terrena al satélite [m].
f = frecuencia [Hz].
c = velocidad de la luz en el vacío [3x108]
Pérdidas en el espacio libre con f en GHz y d en Km
44,92log20log20)( ++= fddBLb
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Pérdidas por desapuntamiento
Son pequeñas pérdidas que deben disminuirse a la ganancia
máxima de la antena producidas por el movimiento del
satélite en su ventana de posicionamiento y por pequeños
errores de orientación de las antenas terrestres.
Figura 54: Situación típica de las antenas de transmisión y
recepción de un enlace
Pérdida por desapuntamiento en el extremo
transmisor
Donde:
αT = Ángulo en grados entre los ejes de la antena terrestre
trasmisora y la antena del satélite.
θ-3db = Es el margen angular de direcciones en las que el
diagrama de radiación de un haz toma un valor de 3dB por debajo del máximo.
dBenLTdB
TT ......12
2
3
=
−θα
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Pérdida por desapuntamiento en el extremo receptor
dBenLRdB
RR ......12
2
3
=
−θα
Donde:
αR = Ángulo en grados entre los ejes de la antena terrestre
receptora y la antena del satélite.
θ-3db = Ángulo entre los dos puntos de media potencia
del lóbulo principal del patrón de radiación de la estación terrena. (Haz de luz de la antena)
Ganancia de la antena en una cierta dirección
desviada α grados con relación a la ganancia
máxima.
Con
≤≤ −
20 3dBo θ
α de allí se tiene la
[ ] [ ] dBienGGdB
dbidbi ......123
max
−=
−θα
α
Ancho de haz de antenas parabólicas
lessexagesimagradosDdB −= ,753λθ
Estas pérdidas ya están incluidas en los contornos de
PIRE y G/T
dB3θ = Ancho de haz en grados.
D= diámetro de la parábola.
λ = Longitud de onda utilizado.
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Pérdida en los conectores
Es la perdida que se produce por la línea y los conectores
asociados entre el amplificador y el alimentador de la
antena. Cuando se trata de satélites en os que ya están estos
cálculos, los contornos de PIRE y G/T lo incluyen. De otro
modo deben identificarse para restarlos a la ganancia
respectiva.
Ruido en un enlace satelital
Las principales fuentes de ruido ene l equipo receptor y en
los amplificadores es el debido al movimiento térmico
aleatorio de los electrones en su interior (Ruido Térmico).
Otros, son los componentes que deterioran la señal sobre la
antena (Guías de onda, conectores).
Tabla 6: Fuentes de ruido
Enlace de subida Enlace de bajadaABR del satélite y demásamplificadores
ABR de la estación terrenay demás amplificadores
Guías de onda yconectores de la estaciónterrena transmisora
Guías de onda yconectores de la antenatransmisora del satélite
Guías de onda yconectores de la estaciónreceptora del satélite
Guías de onda yconectores de la estaciónterrena receptora
Radiaciones indeseablescapturadas por la antenadel satélite
Radiaciones indeseablescapturadas por la antenade la estación terrena
Lluvia en la zona deenlace ascendente
Lluvia en la zona de enlacedescendente
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Ruido térmico (potencia de ruido del receptor)
kTBN = ; [Watt]
Con:
K = 1.38 x 10-23 [Joule/ K]
T = Temperatura ambiente del receptor [ºK]
B = Ancho de banda del ruido
Densidad espectral de potencia del ruido
]/[;)( HzWkTf
PLimfGN n
fno =∆
==∞→∆
Factor o figura de ruido
Ruido a la salida del amplificador
[ ]BTTkGN ermplificadosalidadela )( 0 +=
Donde:
oT = Temperatura ambiente.
eT = Temperatura equivalente de ruido.
Ruido a la entrada del amplificador
[ ]BkTGN sarcial 0=
Donde:
oT = Temperatura ambiente.
Cifra de ruido (factor o figura de ruido)
00
0 1TT
TTT
NN
F ee
parcial
rmplificadosalidadela ++
==
Donde:
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eT = Temperatura equivalente de ruido.
oT = Temperatura ambiente.
Cifra de ruido (en dB)
)/290ºT (1 log 10 F(dB) e+=
Donde:
eT = Temperatura equivalente de ruido.
Temperatura equivalente de ruido
.290º ) 1 - 10 ( T F(dB)/10e =
Donde:
eT = Temperatura equivalente de ruido.
Temperatura de ruido de varios amplificadores en
cascada
Temperatura de ruido del sistema de n
amplificadores en cascada
)....GG G / (T .......... )GG / (T )G / (T T T 1- N21eN21e31e2e1e ++++= Donde:
eT = Temperatura equivalente de ruido.
G = Ganancia
Temperatura de ruido en atenuador
Temperatura de ruido de un atenuador
K , T 1) -(L T ooe =
Donde:
eT = Temperatura equivalente de ruido.
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oT = Temperatura ambiente.
L = Atenuación.
Cifra de ruido de un atenuador
L T / )T 1).-((L 1 /TT 1 F oooe =+=+=
Donde:
oT = Temperatura ambiente.
eT = Temperatura equivalente de ruido.
L = Atenuación.
Temperatura de ruido de una antena(enlace de
bajada)
El ruido que una antena en tierra captura a través del
lóbulo principal y los lóbulos secundarios puede provenir
de varias fuentes:
• Interferencia de enlaces terrestres
• Ruido de la lluvia
• Ruido de la atmósfera
• Ruido cósmico y galáctico
• Ruido solar
• Ruido del suelo
Algunas soluciones son:
• Buscar sitios de baja interferencia con blindaje natural o artificial
• Usar configuración Cassegrain
Temperatura de ruido en atenuador en presencia
de lluvia
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K , 280 1) -(L T olluvia =
Donde:
L = Atenuación.
Contribución terrestre a la temperatura de ruido
(Stephenson)
oootierra sikT 100...50 <<= θ
oootierra sikT 9010.....10 <<= θ
Temperatura de la antena integrando todos los
componentes de ruido.
Las fuentes de ruido externo al sistema de radio -
comunicaciones también pueden ser caracterizadas
por una temperatura de ruido que se denomina
temperatura de brillo Tb. Supongamos de nuevo una
antena direccional situada en el origen de un sistema
de coordenadas esféricas y sea la ganancia direccional
en la dirección θ, ϕ, G(θ,ϕ). Entonces la temperatura
de ruido TA de la antena (ruido externo captado por la
antena) puede calcularse como:
( ) ( ) KddsenGTT obAntena ;,,
41 2
0 0∫ ∫=ππ
ϕθθϕθϕθπ
Tb (θ,ϕ) representa el valor de temperatura de brillo
de la fuente externa, en la dirección (θ, ϕ) hacia la
antena receptora.
La expresión anterior resulta demasiado compleja
para cálculos de ingeniería por lo que comúnmente se
utilizan métodos alternativos más simplificados para
estimar TA.
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Temperatura de ruido para el cielo despejado en la
banda Ku
[ ]K
DTantena θ
1803015 ++=
Temperatura de ruido de un sistema
antena+atenuador+amplificador
)1(1111 00 −+
−+=+
−+= FT
LT
LTT
LT
LTT oi
Aampl
As
Donde:
oT = Temperatura ambiente.
AT = Temperatura de la antena.
Temperatura de ruido de un sistema antena con
lluvia.
−+=
LT
LT
Tlluvia
As
110
Donde:
oT = Temperatura ambiente.
AT = Temperatura de la antena.
Tabla 7: Temperatura de ruido de algunas antenas típicas
Frecuencia Ganancia(GHz) (dBi) θ=10o 15 o 20 o 30 o 40 o 50 o 60 o
3,8 m 4 42,9 36,0 29,7 27,8 26,0 24,1 22,8 22,45 m 4 44,9 33,5 27,7 25,8 23,0 21,7 20,9 20,5
7,3 m 4 47,5 32,8 26,0 24,4 21,8 20,3 19,5 19,01,8 m 12 45,4 46,0 - 37,0 - 37,0 - -1,2 m 11 41,53,5 m 12 50,7 43,0 36,0 31,0 27,0 26,0 25,0 25,0
Diámetro TA(oK)
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Temperatura de ruido de una antena(enlace de
subida)
Como la antena del satélite apunta hacia la tierra y su haz
principal de radiación es generalmente menos ancho que
el disco terrestre, recibe toda la radiación térmica de la
tierra. Por ello, se suele suponer TA = 290º K, salvo que
se especifique lo contrario.
Factor de calidad o figura de mérito G/T
Los dos parámetros importantes para el sistema receptor son
la ganancia de la antena del receptor GRx y la temperatura de
ruido del sistema receptor TET.
La última es la suma del ruido de antena, el amplificador de
bajo ruido (LNA) y el ruido de cualquiera de los elementos
de pérdida entre la antena y el LNA. La relación de GRx a
TET es llamada la figura de mérito, escrito como G/TET. Las
estaciones receptoras pueden ser mejoradas con una
ganancia de antena grande GRx (antena de gran diámetro), o
con una baja temperatura de ruido TS (un mejor
amplificador de bajo ruido).
(G/T) =GRx(dBi)-10log10(TS(ºk)) [dBi/k]
Donde:
GRx = Ganancia de la antena receptora [dBi].
TS = Temperatura de ruido del sistema.
Relación portadora a ruido térmico(C/T)
Un criterio del desempeño de un enlace es la relación de la
potencia de la portadora C a la temperatura de ruido T.
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Es el corazón de un presupuesto de enlace.
C/T = PIREET –Ls +G/TS [dBW/K]
Donde:
LS = Pérdida por trayectoria [dB].
G/TS = Figura de mérito del sistema [dBi/K].
Elaboración del pozo a tierra
Los pozos a tierra están diseñados para la protección de las
personas, computadoras, UPS, etc.
Un pozo a tierra consiste en:
Instalación de un tercer punto en el cableado de
tomacorrientes.
Por lo general se instalan dos polos de corriente alterna en
las zonas urbanas (220VCA). A esto debemos agregarle un
polo más que servirá de punto para conectar en los
artefactos con enchufes de tres tomas, o sea la tierra.
Cableado de tierra
Un cable que será instalado y llevado desde el electrodo que
sale del pozo a tierra al tablero general.
Pozo a tierra
Todo cliente requiere obligatoriamente de un pozo
radiactivo para puesta a tierra y otro no obligatorio para el
sistema de pararrayos, con una resistividad menor o igual
que 5 Ohm. El router satelital requerirá de un estabilizador
de voltaje o UPS.
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Existen dos tipos de instalación de pozo a tierra.
Pozos verticales: cavar un pozo mayor a la longitud del
electrodo a usar, desechando todo material de alta
resistividad tales como piedra, hormigón arena, cascajo, etc.
Se insertara una varilla de cobre (jabalina) en forma vertical
cuya punta superior debe conectarse al cable de tierra. Para
rellenar el pozo se debe utilizar tierra de cultivo
La particularidad de este pozo es que debe llenarse
progresivamente con aditivos químicos, sales, agua y la
misma tierra del pozo, a manera de reducir la resistencia
que puede ofrecer el terreno. Se coloca una caja de registro
de concreto con tapa, por medio de la cual se realizaran las
mediciones del pozo y facilitara el mantenimiento periodo.
Pozos Horizontales: Para las puestas a tierra horizontales
es indispensable que los electrodos de platina, plancha o
conductores enterrados, estén colocados dentro de zanjas o
fosas rellenas con tierra de cultivo. Se debe colocar una caja
de registro de concreto con tapa, por medio de la cual se
realizaran las mediciones del pozo y facilitará el
mantenimiento periódico.
Tratamiento químico electrolítico del terreno de los
pozos:
El tratamiento químico del suelo surge como un medio de
mejorar y disminuir la resistividad del terreno, sin necesidad
de colocar una gran cantidad de electrodos. Existen diversos
tipos de tratamiento químico para reducir la resistencia de
un pozo a tierra:
Las sales puras (cloruro de sodio): no actúan como un
buen electrolítico en estado seco, por lo que se le
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incorpora carbón vegetal con el fin de que este sirva
como absorbente de las sales disueltas y de la
humanidad.
Las bentonitas molidas son sustancias arcillosas que
retienen las moléculas de agua, pero la pierden con
mayor velocidad que con la que absorben, debido al
aumento de la temperatura ambiente, al perder el agua,
pierden conductividad y restan toda compactación, lo
que deriva en la pérdida de contacto entre el electrodo y
el medio, elevándose la resistencia del pozo
ostensiblemente. Una vez que la bentonita se ha armado,
su capacidad de absorber nuevamente agua, es casi nula.
El thor-gel, es un compuesto químico complejo, que se
forma cuando se mezclan en el terreno las soluciones
acuosas de sus 2 componentes, el compuesto químico
resultante tiene naturaleza coloidal, y es especial para el
tratamiento químico eléctrico de las puestas a tierra, este
componente viene usándose por sus excelentes
resultados, debido a que posee sales concentradas de
metales que neutralizan la erosión de las sales
incorporadas, como también aditivos para regular el PH
y acidez de los suelos.
Este compuesto posee otra ventaja, que al unirse con el
terreno se forma un compuesto gelatinoso, que le permite
mantener una estabilidad química y eléctrica por
aproximadamente 4 años.
Hidrosolta: Es una técnica novedosa cuyo objetivo
fundamental es almacenar la energía en desbalance
incorporando un circuito RC (resistor, capacitor).
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Dicha técnica, fue diseñada para ser efectiva
independientemente del suelo natural, ya que este, sólo
sirve de referencia para el condensador. Debido a la base
de la Hidrosolta y a su característica compensadora, se
puede asegurar una confiabilidad a largo plazo, libre de
mantenimiento, pues evita la corrosión del cobre y
retiene la humedad evitando la irrigación de sus
componentes en el suelo natural.
Cableado y conexiones eléctricas
La función básica de un cable consiste en transportar energía
eléctrica en forma segura y confiable desde la fuente de
potencia a las diferentes cargas. Se escoge el tipo de cable
eléctrico más conveniente, de acuerdo al tipo de conexión que
se quiere realizar.
La actual normativa obliga a conectar el cable de tierra a todos
los circuitos, incluido el de alumbrado.
Conviene situar los tubos empotrados y/o canaletas (en caso de
no ser empotrado) en las paredes en recorridos horizontales a
50 cm, como máximo, del suelo y del techo. En cuanto a los
tubos y/o canaletas verticales, no se deben separar más de 20
cm de los ángulos de las esquinas.
2.2.2.2. Diseño lógico de la red
Redes satelitales
Se realizará una explicación de algunas redes satelitales, al
momento de efectuar el diseño se debe considerar qué tipo de red
se utilizará, dependiendo de la aplicación, el tráfico y los servicios
a prestar.
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Servicio Empresarial IBS (bussines service)
Estos son servicios empresariales integrados totalmente
digitales, de alta calidad, diseñados para empresas e industrias
que cuentan con oficinas en diferentes países. Sus principales
aplicaciones son satisfacer necesidades de comunicaciones de
transmisión de datos a alta y baja velocidad, video conferencia,
correo electrónico, transferencias electrónicas, etc., este tipo de
red ofrece flexibilidad y soporta una amplia gama de servicios
de telecomunicaciones.
Entre las características de esta red están: la red IBS que puede
ser abierta o cerrada, abierta es cuando el usuario debe cumplir
con ciertos requisitos especificados para poder realizar interfaz
con otros usuarios y cerrada cuando quedan a criterio del
usuario ciertos requisitos de funcionamiento. La velocidad de
la red IBS va de 64 kbits/s hasta 8.448 Mbits/s en banda C o
Ku con diferentes grados de calidad, esto se refiere a que tanto
los satélites pueden estar espaciados en cuanto a las
frecuencias de operación por ejemplo la banda Ku puede tener
un espacio de 1 grado, esta banda proporciona más potencia
que la C y, en consecuencia, el plato de la antena receptora
puede ser más pequeño, del orden de 1.22 metros de diámetro,
aunque la cobertura es mayor. A la banda Ku, no le afectan las
interferencias terrestres, pero sí las turbaciones meteorológicas,
por ejemplo, la lluvia, que produce distorsiones y ruido en la
transmisión. Las tormentas fuertes casi nunca abarcan áreas
extensas, de modo que con usar varias estaciones terrestres
ampliamente separadas en lugar de una sola se puede resolver
el problema, a expensas de gastar más en antenas, cables y
circuitos electrónicos para conmutar con rapidez entre
estaciones.
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Se puede utilizar esta red en banda C con telepuerto
compartido, ofrece los mismos servicios de comunicación que
una red IBS a alta y baja velocidad y se utiliza para servicios
nacionales / internacionales.
El servicio de telepuerto compartido consiste en compartir uno
o varios satélites entre múltiples usuarios, este tipo de servicio
puede transportar voz, datos, video, etc., a velocidades muy
diversas. El principal objetivo del telepuerto es de servir de
soporte a las comunicaciones comerciales, privadas y otro tipo
de usuario, estos equipos puede instalarse en la oficina del
usuario y él poder comunicarse con este equipo, mediante
algún otro tipo de sistema de comunicación microonda, fibra
óptica, cable coaxial, etc.
Red de datos a velocidad intermedia IDR (intermediate
data rate)
El servicio IDR es un servicio totalmente digital para
transmisión de datos a velocidad intermedia, el IDR a
reemplazado los servicios internacionales de telefonía pública
con conmutación los cuales utilizaban múltiplexación por
división de frecuencias, modulación por frecuencia, acceso
múltiple por división de frecuencia, esto debido a las ventajas
que ofrece IDR en cuanto a fiabilidad flexibilidad y bajo costo.
La velocidad de la IDR va de 64 kbits/s hasta 44.736 Mbits/s
utilizada modulación QPSK y corrección de errores sin canal
de retorno, se utiliza en las bandas C y Ku, se utiliza el acceso
múltiple por división de frecuencia, está red es compatible con
la red digital de servicios integrados ISDN integrated services
digital network.
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Redes VSAT
Está red, es utilizada para comunicaciones de voz y datos de
baja densidad de tráfico entre dos puntos distantes y está
constituida por una estación principal que es la encargada de
administrar la red y el conjunto de terminales ubicadas en
diferentes puntos remotos que están conectadas al Hub (centro
de actividad) a través del transpondedor del satélite.
La VSAT (terminal de muy pequeña apertura) es una estación
terrena del servicio fijo por satélite geoestacionario utilizada
para una gran variedad de aplicaciones en el campo de las
telecomunicaciones, que incluye las comunicaciones de datos
interactivas y por lotes en diversos protocolos, operación de
redes con conmutación de paquetes, servicios de voz,
transmisión de datos y videos. Las VSAT y la tecnología afín
pueden dividirse aproximadamente en las siguientes áreas:
Un solo canal por portadora (SCPC): estos tipos de sistemas
se caracterizan por una señal portadora transmitida
ininterrumpidamente (asignación de frecuencia exclusiva).
Las VSAT de red en malla: es un tipo de VSAT menos
común que comparte el mismo grupo de canales y que
pueden recibir directamente las transmisiones entre sí.
Debido a los mayores requerimientos de potencia,
generalmente se utilizan parabólicas de mayor diámetro (de
3 m o más). Este tipo de VSAT generalmente se limita a
operaciones de voz y de tipo en lotes.
Las VSAT de red en estrella: el tipo más común de VSAT
depende de la operación de la estación terrena maestra
(HUB) cuenta con una antena parabólica de gran diámetro
generalmente de 4 a 8 m para la retransmisión de datos. Las
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VSAT individuales no pueden recibir las transmisiones
directamente de unas a otras pero se comunican en forma
exclusiva con la estación terrena maestra (HUB), utilizando
transmisiones generalmente "en ráfaga" y protocolos de
contención para minimizar la amplitud de banda necesaria.
El diámetro de la antena de la estación terrena VSAT en
general oscila entre 1.2 m y 3.8 m, y pueden operar tanto en
la banda C (4-7 GHz) como en la banda Ku (12-14 GHz).
Las VSAT de menos de un metro (VSAT): la tecnología
más evolucionada de las VSAT utiliza antenas más
pequeñas de menos de 1 m de diámetro y tecnología
altamente integrada para permitir el acceso a bajo costo a la
red VSAT. Las VSAT operan en red en estrella y requieren
una estación terrena maestra (HUB). Generalmente se usan
las técnicas de espectro ensanchado aun dentro de la banda
Ku para reducir la interferencia potencial.
Entre las características de las terminales remotas está, que las
antenas son de 1 a 2 metros de diámetro, las potencias de
transmisión oscilan de 0.1 W a 10 W con el objeto de lograr
bajos costos de operación.
La topología de la red VSAT regularmente es estrella, su
velocidad de operación es de 64Kbits/s, operan en la banda C o
Ku utilizan modulación PSK ó QPSK y la técnica de acceso
utilizado puede ser FDMA, TDMA o CDMA.
Debido a sus características las redes VSAT ofrecen alta
confiabilidad, flexibilidad de configuración e instalación fácil
y rápida de las estaciones remotas.
VSATPAMA (Permanent Assignment Múltiple Access)
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Consiste en una configuración en estrella de las terminales
VSAT remotas, interconectadas a la estación terrena central o
hub, este servicio puede transmitir voz y datos. Los usuarios
del VSATPAMA accesan a la red en líneas dedicadas digitales
y de éstas se puede tener uno o varios destinatarios, se puede
tener un servicio IBS o IDR en la estación terrena y así
enlazarse a cualquier parte del mundo.
VSATDAMA (Demand Assignment Múltiple Access)
Los VSAT DAMA son análogos a los PAMA. Utilizan
configuración en estrella con la estación central o Hub, el
servicio DAMA se utiliza como enlace telefónico en
comunidades donde no existe infraestructura para otro sistema
de teléfono.
Diseño de una topología de red
La topología de una red o forma lógica de una red, es definida por
el hardware, y describe a una red físicamente, además de darnos
información acerca del método de acceso que se usa (Ethernet,
Token Ring, etc.). Entre las topologías conocidas tenemos:
Topología de bus.
Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de
comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual
se conectan los diferentes dispositivos. De esta formar todos
los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse
entre sí.
La topología de bus tiene todos sus nodos conectados
directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión
entre nodos. Físicamente cada host está conectado a un cable
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común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque
la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.
La topología de bus permite que todos los dispositivos de la
red puedan ver todas las señales de todos los demás
dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los
dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede
representar una desventaja, ya que es común que se produzcan
problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar
segmentando la red en varias partes. Es la topología más
común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los
extremos.
Figura 55: Topología de bus
Topología de anillo
Red en la que las estaciones se conectan formando un anillo.
Cada estación está conectada a la siguiente y la última está
conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un
transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a
la siguiente estación del anillo.
En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un
token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero
que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de
esta manera se evita perdida de información debido a
colisiones.
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Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino
informático para decir que esta en mal funcionamiento o no
funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se
pierde.
Figura 56: Topología en anillo
Topología en estrella
Red en la cual las estaciones están conectadas directamente al
servidor u ordenador y todas las comunicaciones se han de
hacer necesariamente a través de él. Todas las estaciones están
conectadas por separado a un centro de comunicaciones,
concentrador o nodo central, pero no están conectadas entre sí.
Esta red crea una mayor facilidad de supervisión y control de
información ya que para pasar los mensajes deben pasar por el
hub o concentrador, el cual gestiona la redistribución de la
información a los demás nodos. La fiabilidad de este tipo de
red es que el malfuncionamiento de un ordenador no afecta en
nada a la red entera, puesto que cada ordenar se conecta
independientemente del hub, el costo del cableado puede llegar
a ser muy alto. Su punto débil consta en el hub ya que es el que
sostiene la red en uno.
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Figura 57: Topología en estrella
Topología en árbol
Red en la que los nodos están colocados en forma de árbol.
Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida
a una serie de redes en estrella interconectadas.
Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no
implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el
mismo canal de comunicaciones.
Cuenta con un cable principal (backbone) al que hay
conectadas redes individuales en bus.
Figura 58: Topología en árbol
Topología en malla
Red en malla es una topología de red en la que cada nodo está
conectado a uno o más de los otros nodos. De esta manera es
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posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes
caminos.
Si la red de malla está completamente conectada no puede
existir absolutamente ninguna interrupción en las
comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones
con todos los demás servidores.
Figura 59: Topología en malla completa
Topología mixta
Red en la que resulta de la combinación de dos o más
tipologías.
Figura 60: Topología mixta
Diseño de modelos para direcciones y nombres
Las direcciones y nombres son las proporcionadas por Televias
Andinas S.A.C. aprobadas por el M.T.C.
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Selección de distintos protocolos
Los protocolos son las proporcionadas por Televias Andinas
S.A.C. aprobadas por el M.T.C.
Estrategias de seguridad en el diseño de una red
El proceso de la seguridad de red debe comenzar con la propia
arquitectura de red y ésta debe basarse en tecnologías de
confianza.
Elección de una adecuada topología de red.
Estrategias de administración en el diseño de una red
Figura 61: Estrategias en el diseño de red
Prevenir brechas de seguridad y proteger la red antes de que
éstas ocurran.
Detectar automáticamente amenazas de seguridad externas e
internas.
Responder automáticamente y adecuadamente a una brecha de
seguridad.
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2.2.3. Diseño físico de un enlace satelital.
2.2.3.1. Selección de dispositivos y/o tecnologías a usar
Para establecer la comunicación con el satélite.
Para establecer la comunicación con el satélite se necesitan los
siguientes dispositivos.
Router satelital / modem satelital: Es un enrutador
satelital de banda ancha, ideal para el servicio de internet
satelital, ha sido diseñado para soportar dos subredes LAN
simultáneas y conectividad integrada en serie.
Estos equipos son disponibles en formas diferentes:
Modulador solamente.
Demodulador solamente.
Modem dúplex en una sola unidad, puede ser
configurado TX ó RX solamente dependiendo de la
marca.
Tarjeta moduladora ó tarjetas demoduladoras para
sistemas de acceso múltiple.
Transceptor (acrónimo de transmisor- receptor)
Para acceder al satélite se necesita convertir la señal de IF
proveniente del módem ó modulador a una señal de iguales
características con el espectro de frecuencias y la potencia
adecuada para que pueda ser recibida y repetida en el
satélite. De la misma forma se requiere recibir la señal
emitida por el satélite para convertirla a banda de IF y
enviarla a módem ó demodulador.
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Estos equipos se consiguen con las siguientes
configuraciones para banda C y Ku:
Transceptor de doble ó simple sintetizador
Unidades integradas ó separadas.
Banda de IF 70 MHz; 140 MHz ó ambas.
Banda L en algunas tecnologías propietarias (Sierracom;
Hughes;Gilat)
Potencias: 5; 10; 20 y 40 Watt Banda C. 2; 4; 8 y 16
Watt BandaKu
Transmisor
Para acceder al satélite se necesita convertir la señal de IF
proveniente del módem ó modulador a una señal de iguales
características con el espectro de frecuencias y la potencia
adecuada para que pueda ser recibida y repetida en el
satélite.
El transmisor se compone de dos partes principales,
convertidor de subida y amplificador de potencia.
Hay tres tipos de amplificadores de potencia: Amplificador
de estado sólido (SSPA), amplificador de tubo de ondas
progresivas (TWTA) y Klystron.
Los SSPA especifican su potencia a 1 dB de compresión,
los TWTA a saturación de la unidad.
El convertidor tiene tres principales características,
ganancia, estabilidad y ruido de fase.
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Receptor
Es la unidad responsable de tomar las señales débiles
provenientes del satélite y amplificarlas hasta un nivel
determinado agregando el menor ruido posible. Existen tres
variantes, LNA; LNB y LNC.
LNA (Low Noise Amplifier): Este dispositivo es un
amplificador de bajo ruido cuya banda de frecuencia de
entrada es exactamente la misma que la banda de salida,
por lo tanto no requiere de dispositivos conversores
ómezcladores de frecuencia. Su ganancia típica estáentre
los 50 y 60 dB.
LNB (Low NoiseBlock): Para cualquier banda de
entrada, ya sea C o Ku este dispositivo siempre
convierte la salida a banda L (950 –1450 MHz). Este
tipo de receptor puede contar con un Oscilador Local
externo óinterno, se encuentran casos de unidades con
oscilador interno sintetizado.
LNC(Low NoiseConverter): Para cualquier banda de
trabajo de entrada este dispositivo devuelve señal en la
banda de F.I. (50–160 MHz). El Oscilador Local que
requiere éste tipo de unidad para lograr la conversión
tiene en la mayoría de los casos una referencia externa
que es generalmente provista por el transceptor, por lo
tanto no es posible utilizar un LNC sin un transceptor ó
referencia asociada para recibir señales satelitales.
Antena parabólica y accesorios: Para transmitir o recibir
señales desde o hacia un punto determinado en el espacio, y
no hacia otros circundantes. Es un transformador de
impulsos eléctricos en electromagnéticos.
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Las antenas se consiguen con las siguientes
configuraciones para banda C y Ku:
Transmisión-recepción ó recepción solamente.
Dos ó cuatro puertas.
Combinadas banda C y banda Ku (TX / RX banda C,
RX banda Ku).
Diferente geometría y diámetros.
Diferente tipo de montajes incluyendo para uso móvil.
Diferentes estándares.
Para la elaboración del sistema de red:
Para el sistema de red se utiliza los siguientes dispositivos:
Un Switch: Para segmentar redes.
Cable UTP: Para la transmisión de datos.
Canaletas de 2” y 1”, más codos y uniones: Para pasar
los cables de datos.
Conectores RJ45: Para la colocación de los terminales de
los cables de red.
PC’s: Para el armado de la red.
Para la elaboración del pozo a tierra:
Materiales de pozo a tierra: para la realización del pozo a
tierra.
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Para las conexiones eléctricas
Conductores eléctricos: Son cables hechos con la
finalidad de conducir la electricidad.
Tomacorriente: Dispositivo con contactos hembra,
diseñado para instalación fija en una estructura o parte de
un equipo, cuyo propósito es establecer una conexión
eléctrica.
UPS (standby power systems): para conectar los equipos.
2.2.4. Implementación y prueba de un enlace satelital.
2.2.4.1. Implementación de un enlace satelital:
Para la implementación de un enlace satelital se debe tener en
cuenta las siguientes características técnicas.
Características técnicas para la implementación del enlace
satelital.
No menos de 6 computadoras con las siguientes
características cómo mínimo:
Pentium III.
128MB de RAN.
Mouse y Teclado Plug & Play.
Disco duro de 20GB.
Monitor SGVA de 15” a colores.
4MB de memoria de video.
Tarjeta de red 10/100 Mbps Ethernet.
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Kit multimedia.
Disketera 3.5”.
Sistema operativo windows 98/2000 (en español y
original).
Office 98/2000 (en español y original).
Internet explorer, software de navegación (gratis).
Software antivirus.
Una computadora con al menos una lectora de CD.
1 hub concentrador o switch.
Ocho puertos de RJ45.
Ethernet 10/100 Mbps.
Cableado de datos para las PC’s.
Ocho puntos de red Categoría 5e o 6e.
Todos los cables deben de ir por canaletas (no deben ir
cables colgando).
Cableado de datos para la recepción y transmisión con
el satélite.
Cable coaxial RG6.
Los cables deben ir cubiertos con tubos y/o canaletas
según se dé el caso.
Cableado eléctrico para las PC’s.
Ocho puntos dobles de energía eléctrica de 220 VAC.
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Un tablero de distribución eléctrica con dos llaves
termomagnéticas de 30A c/u.
Los cables deben de ser de 3 conductores y deben
pasarse por canaletas.
Los cables eléctricos y cables de datos no deben ir
juntos.
Adquisición de 6 estabilizadores (6) de 1KW c/u.
Cableado eléctrico para los equipos del enlace
satelitales.
Una llave termo magnética de 20A.
El cable debe de ser de un conductor y pasar por
canaletas.
Los cables eléctricos y cables de datos no deben ir
juntos.
Adquisición de un UPC de 500 VA.
Equipo para el enlace satelital conformado por:
Una antena parabólica mas accesorios.
Un rauter para enlace satelital.
Pozo de tierra para las PC’s.
Dosis de sales electrolíticas.
Con cinco ohmios como máximo.
Este debe de ir conectado a todos los tomacorrientes a
través del tablero eléctrico.
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Pozo de tierra para los equipos del enlace satelitales.
Dosis de compuestos químicos.
Con nueve ohmios como máximo.
Este debe ir conectado a los equipos de enlace satelital.
Otros
Mínimo (6) módulos de PC´s de madera.
Instalación adecuación del local (seguridad, iluminación,
pintado y resanado de paredes, arreglo de puertas y
ventanas, etc.).
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Arquitectura de la red.
Figura 62: Arquitectura de la red
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Arquitectura del enlace satelital.
Figura 63: Arquitectura del enlace satelital
2.2.4.2. Prueba de un enlace satelital:
Luego de la implementación del enlace satelital se debe tomar en
cuenta las siguientes consideraciones, para la realización de la
prueba de dicho enlace:
Pruebas de medición del pozo a tierra
Medir el pozo a tierra con un instrumento llamado terrómetro,
para verificar que el pozo cumpla con los estándares sobre el
honmenaje establecido, que por consiguiente es menor a 10Ω.
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Pruebas de Autonomía
Probar que los equipos funcionen correctamente (estas pruebas
se efectúan correctamente siempre y cuando no haya habido
cortes de energía o los equipos hayan estado apagados desde el
día anterior). Verificar si el subsistema de energía cumple con
las condiciones pre establecidas.
Pruebas de comicionamiento.
Luego de la instalación física del enlace satelital se procede a
enlazar dicho enlace con el satélite elegido, para proceder luego
hacer las pruebas respectivas de comunicación, corrigiendo
algunos errores y/o detalles obviados en algunos pasos
mencionados con anterioridad.
Pruebas de transmisión y recepción de datos
Luego de haber pasado con éxito las pruebas de
comicionamiento, se procede a configurar el sistema de red,
para que todas las PC’s cuenten con el servicio de internet y
luego hacer las pruebas de transmisión y recepción de datos.
2.2.5. Monitoreo y evaluación de un enlace satelital.
El monitoreo de un enlace satelital se realiza durante y después de la
implementación de dicho enlace; y para su evaluación se toma en cuenta
las características técnicas, así como las consideraciones tomadas para la
realización de las pruebas, mencionadas con anterioridad.
2.2.6. Servicios usados con un enlace satelital
2.2.6.1. Telefonía satelital
Ideal para poblaciones en donde es muy difícil el acceso a las
actuales compañías telefónicas. Tendrás la oportunidad de ofrecer
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el servicio de telefonía pública en tu comunidad y obtener
excelentes GANANCIAS!.
Figura 64: Telefonía rural
2.2.6.2. Televisión satelital
La TV vía satélite se parece ser la manera del futuro. Con mucha
gente cambiando ya del cable, le hace maravilla cuál es tan
grande sobre la TV vía satélite. Alguna de la gente de las razones
principales está cambiando el excedente es debido a las ofertas
libres del equipo y de la instalación, la calidad del cuadro de
HDTV, la selección de canal, así como la gama del servicio.
Una de las ventajas principales a la TV vía satélite es su gama del
servicio. Si usted está viviendo en un área rural, que no recibe
muy probablemente el servicio de cable, su es muy probable que
usted pueda recibir servicio basado en los satélites. El un drenaje
detrás puede ser que usted necesita uno de los platos más viejos,
más grandes para templar en la programación.
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Figura 65: Televisión satelital
2.2.6.3. Telefonía VoIP o también llamada Voz sobre IP
Es una tecnología usada recientemente que permite ahorrar
bastante al realizar las llamadas telefónicas. Este sistema utiliza
como medio de enlace al internet, es decir, la señal analógica de
un teléfono común se convierte en una señal digital para luego
ingresar al internet en paquetes, luego en el otro punto sale del
internet, un adaptador lo convierte en señal analógica nuevamente
y pasa a un teléfono convencional,
Este sistema podría trabajar también de PC a PC, de PC a teléfono
fijo, o de teléfono fijo a teléfono fijo.
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Figura 66: Arquitectura VoIP
2.2.6.4. Video conferencias
Es el sistema que nos permite llevar a cabo el encuentro de varias
personas ubicadas en sitios distantes, y establecer una
conversación como lo harían si todas si se encontraran reunidas
en una sala de juntas.
Figura 67: Sistema básico de videoconferencia
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El CODEC convierte las señales de audio y video a un código de
computadora. A esto se le conoce como digitalizar. Segundo los
datos son enviados a otros dispositivo de comunicación el cual lo
transmite al sitio remoto por medio de un canal de comunicación,
en nuestro caso es el satélite, Tercero el otro sitio recibe los datos
el cual lo entrega al CODEC que se encarga de descifrar y
decodificar las señales de audio y video, las que envía a los
monitores para que sean vistas y escuchadas por las personas que
asisten al evento.
2.3. Teorías
2.3.1 Teoría general de sistemas
Es un esfuerzo de estudio interdisciplinario que trata de encontrar las
propiedades comunes a entidades, los sistemas, que se presentan en todos los
niveles de la realidad, pero que son objeto tradicionalmente de disciplinas
académicas diferentes. Sin embargo, las definiciones y principios de la teoría de
sistemas valen para cualquier sistema y éstos pueden ser tanto físicos, como
biológicos, sociales, culturales o conceptuales.
2.3.2 Teoría de información.
Estudia la información y todo lo relacionado con ella: canales, compresión de
datos, criptografía y temas relacionados. Ésta analiza cuál es la cantidad de
señales que pueden transportarse por un determinado canal.
2.3.3 Teoría de la comunicación
La Teoría de la Comunicación estudia la capacidad que tienen algunos seres
vivos de relacionarse con otros intercambiando información. Esta teoría está
interesada en explicar cómo el ser vivo controla su entorno mediante el recurso a
la información.
Es la teoría en caminada a fundar el estudio de los comportamientos
comunicativos.
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CAPÍTULO 3. METODOLOGÍA
Para el presente proyecto profesional se utilizo la metodología Top Down básicamente, ya
que se percibe como una estrategia que divide sucesivamente los problemas grandes y
complejos en problemas menores y menos complejos, hasta que el problema original pueda ser
expresado como una combinación de problemas pequeños y fácilmente solucionables; además
del método científico quién me permitió hacer observaciones de la realidad e identificar la
situación problemática de la localidad de Huachis, como el de elaborar la hipótesis, quién me
permitió identificar resultados favorables para la localidad en mención. Aportando así de esta
manera para el logro de los objetivos.
3.1. Para el objetivo Nº1.
3.1.1. Metodología:
Método inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método deductivo.
Este método se usó para el análisis y resumen de la información recolectada.
Método dialéctico
Este método se usó para comprender y/o entender los parámetros
involucrados en un enlace satelital, conciliándose así los diferentes
conceptos, logrando de esta manera una independencia para la toma de
decisiones.
Método hermenéutico
Este método se usó para tener una idea general de lo que es un enlace
satelital, a través del análisis y comprensión de los diferentes parámetros
que éste involucra.
Método sistémico
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Este método se usó para clasificar a los parámetros y sus componentes
involucrados en un enlace satelital, como el de establecer una relación entre
ellos.
3.1.2. Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó 3 sesiones:
con el gerente general de LINK TEL (ALVINES CHAPA, Víctor José),
el cual por medio de una capacitación, me dio los alcances acerca de los
enlaces satelitales y los parámetros que éstos involucran, así como ciertas
especificaciones técnicas a tomar en cuenta en el diseño, implementación
y/o monitorización que demanda la colocación de un enlace satelital en
una zona rural de difícil acceso, lo cual me permitió obtener la
información necesaria para empezar con la elaboración del proyecto
profesional, contribuyendo de esa forma en el desarrollo del mismo.
Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “comunicación satelital”, para las definiciones
de los parámetros que involucra un enlace satelital.
Entrevistas:
Dirigido principalmente al gerente general de LINK TEL, ALVINES
CHAPA, Víctor José.
Técnicas para el procesamiento de la información.
Clasificación de la información:
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Para organizar la información obtenida en las sesiones, entrevistas y
bibliografía. Los cuales me permitieron identificar los parámetros
involucrados en un enlace satelital.
Elaboración de tablas y gráficos:
Para representar en forma expresa los parámetros involucrados en un
enlace satelital.
3.1.3. Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica.
Instrumento : “Guía sobre comunicación satelital”
Cantidad : 4
Tipo : Libro, internet.
Guía : Bibliografía
Para la entrevista al gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
Instrumentos para el procesamiento de la información
Para el proceso de análisis e interpretación de la información se utilizo
como instrumento una PC con sistema operativo Windows XP SP3, y
además con los siguientes requerimientos:
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Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft Office : Para el procesamiento de documentación, y
realización de informes.
3.1.4. Medios:
Medios para recolección de información
Medios de registro.
Cuaderno de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
Papel bond.
Folder.
Memoria (USB).
CD’s regrabables.
Cámara digital.
Medios de información.
Libros
Medios virtuales.
Internet.
Medios para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Microsoft office 2007.
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3.2. Para el objetivo Nº2.
3.2.1. Metodología:
Método Inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método deductivo
Este método se usó para el análisis y resumen de la información
recolectada.
Método Comparativo.
Este método se usó para comparar los diferentes tipos de enlaces satelitales
existente, para así lograr un adecuado diseño destinado especialmente al
uso de internet.
Método experimental
Este método se usó para ver las condiciones en la que se encontraba la
localidad de Huachis, y así acogerse de ello para la realización de un
adecuado diseño de un enlace satelital que provea el servicio de internet.
Método sistémico
Este método se usó para la elaboración de la arquitectura del modelo
lógico del enlace satelital, teniendo en cuenta las especificaciones técnicas
que este demanda, consolidándose en un adecuado modelo que provea el
servicio de internet.
Método dialéctico
Este método se usó para contrastar el diseño del modelo lógico del enlace
satelital, a través del análisis de los componentes que dicho enlace
demanda.
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3.2.2. Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó 2 sesiones:
Una sesión con el gerente general de LINK TEL (ALVINES CHAPA,
Víctor José), el cual me proporcionó las especificaciones técnicas a
tener en cuenta para el diseño lógico y físico del enlace satelital, como
de la arquitectura de una red LAN.
Otra sesión con los miembros del comité de gestión (3 integrantes) en
representación del pueblo, además del alcalde distrital de la localidad de
Huachis; a los cuales se les explicó de la importancia que acarrea el
contar con un enlace satelital para el uso de internet. Ellos expresaron
su interés y apoyo para la realización con éxito del proyecto.
Obteniendo así la colaboración no sólo del alcalde, sino de los
miembros de la comunidad en mención, lo cual me permitió continuar
con la elaboración del proyecto.
Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “estaciones terrenas y tipos de redes LAN”,
para ver los requerimientos que involucra el diseño de un enlace
satelital, destinado al uso exclusivo de internet.
Entrevistas:
Dirigido principalmente a los miembros del comité de gestión, en
representación del pueblo, y el alcalde de la comunidad en mención,
además de la entrevista realizada al gerente general de LINK TEL,
ALVINES CHAPA, Víctor José.
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Técnicas para el procesamiento de la información obtenida.
Clasificación de la información:
Para organizar la información obtenida en las sesiones, entrevistas y
bibliografía. Los cuales me permitieron la adecuada elaboración del
diseño del enlace satelital.
Elaboración de tablas, gráficos y diagramas:
Para la representación del modelo lógico y físico del enlace satelital,
como el de la arquitectura de la red LAN.
Técnicas para la representación del diseño del enlace satelital.
Observación directa:
Se aplicó para ver el ambiente destinado para la puesta del enlace
satelital.
Observación documental:
Se aplicó para la observación de los planos del ambiente destinado para
la puesta del enlace satelital.
3.2.3. Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica
Instrumento : “Guía sobre diseño de un enlace satelital, como el
de una red LAN”
Cantidad : 4
Tipo : Libro, internet.
Guía : Bibliografía.
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Para la entrevista al comité de gestión y alcalde distrital de Huachis
Instrumento : cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
Para la entrevista al gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
Instrumentos para el procesamiento de la información.
Para el proceso de análisis e interpretación de la información se utilizo
como instrumento una PC con sistema operativo Windows XP SP3 y
además de los siguientes requerimientos:
Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft Office : Para el procesamiento de documentación, y
realización de informes.
Microsoft Visio : Para la elaboración de diagramas.
Autocad : para ver los planos del local, asignado para la
puesta del enlace satelital.
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3.2.4. Medios
Medios para recolección de información
Medios de registro.
Libreta de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
Papel bond.
Folders
Memoria (USB).
CD’s regrabables.
Cámara digital.
Medios de información.
Libros
Medios virtuales.
Internet
Medio para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Microsoft office 2007.
Microsoft visio 2007.
Autocad 2008.
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3.3. Para el objetivo Nº3.
3.3.1. Metodología
Método Inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método Deductivo.
Este método se usó para resumir la información recolectada.
Método Comparativo.
Este método se usó para comparar algunos casos de éxito de enlaces
satelitales existente, para así lograr una adecuada implementación del
enlace satelital pre diseñado.
Método experimental.
Este método se usó para los diferentes criterios tomados en la puesta del
enlace satelital.
Método hermenéutico.
Este método se usó para el análisis de toda la información obtenida antes
de la implementación del enlace satelital.
3.3.2. Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó 2 sesiones:
Una con el gerente general de LINK TEL (ALVINES CHAPA, Víctor
José), el cual me proporcionó las especificaciones técnicas a tener en
cuenta en la implementación del enlace satelital.
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Otra con los miembros del comité de gestión (3 integrantes) en
representación del pueblo, además del alcalde distrital de la localidad de
Huachis; ellos expresaron su conformidad y apoyo. Obteniendo así la
colaboración no sólo del alcalde, sino de los miembros de la comunidad
en mención, lo cual me permitió continuar con la siguiente etapa del
proyecto.
Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “implementación de enlaces satelitales”, para
ver los requerimientos que involucra la implementación de un enlace
satelital.
Entrevistas:
Dirigido principalmente a los miembros del comité de gestión, en
representación del pueblo, y el alcalde de la comunidad en mención,
además de la entrevista realizada al gerente general de LINK TEL,
ALVINES CHAPA, Víctor José.
Técnicas para el procesamiento de la información obtenida.
Clasificación de la información:
Para organizar la información obtenida en las sesiones, entrevistas y
bibliografía. Los cuales me facilitaron para la implementación del
enlace satelital.
Técnicas para la implementación del enlace satelital.
Observación directa:
Se aplicó para ver el ambiente, los equipos, herramientas e
instrumentos, destinados para la realización de la implementación del
enlace satelital.
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Observación documental:
Se aplicó para la observación del diseño propuesto en la etapa anterior.
3.3.3. Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica
Instrumento : “Guía sobre implementación de un enlace satelital”
Cantidad : 4
Tipo : libros, manuales, internet.
Guía : Bibliografía, anexos.
Para la entrevista al comité de gestión y alcalde distrital de Huachis
Instrumento : cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía, anexos.
Para la entrevista al gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
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Instrumentos para el procesamiento de la información.
Para el proceso de análisis e interpretación de la información se utilizo
como instrumento un folder (como organizador de información), con la
información impresa, quién me facilitó en la implementación del enlace
satelital:
3.3.4. Medios
Medios para la recolección de información
Medios de registro.
Libreta de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
Papel bond.
Folders
Memoria (USB).
CD’s regrabables.
Cámara digital.
Medios de información.
Libros
Medios virtuales.
Internet
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Medio para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Información impresa.
Medios para la implementación del enlace satelital.
Movilidad.
Equipo satelital.
Herramientas.
Mano de obra.
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3.4. Para el objetivo Nº4.
3.4.1. Metodología:
Método Inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método Deductivo.
Este método se usó para el análisis y resumen de la información
recolectada.
Método experimental.
Este método se usó para los diferentes criterios tomados en el monitoreo y
evaluación de un enlace satelital.
Método dialéctico
Este método se usó para contrastar la correcta implementación del enlace
satelital, a través de las diferentes pruebas realizadas a los equipos, así
como la verificación del correcto funcionamiento del enlace satelital,
destinado para el uso de internet.
3.4.2. Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó 2 sesiones:
Una sesión con el gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José., para recepción de documentos con especificaciones
técnicas a tener en cuenta en el monitoreo y evaluación del enlace
satelital.
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Otra sesión con los miembros del comité de gestión (3 integrantes) en
representación del pueblo, además del alcalde distrital de la localidad de
Huachis; ellos expresaron su conformidad y apoyo para continuar con
la siguiente etapa del proyecto. Obteniendo así la colaboración no sólo
del alcalde, sino de los miembros de la comunidad en mención, lo cual
me permitió continuar con la siguiente etapa del proyecto en mención.
Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “monitoreo y evaluación de un enlace
satelital”, para ver los requerimientos que involucra la el monitoreo y
evaluación de un enlace satelital.
Entrevistas:
Dirigido principalmente al el gerente general de LINK TEL, ALVINES
CHAPA, Víctor José., además de los miembros del comité de gestión,
en representación del pueblo, y el alcalde de la comunidad en mención.
Técnicas para el procesamiento de la información obtenida.
Clasificación de la información:
Para organizar la información obtenida en las sesiones, entrevistas y
bibliografía. Los cuales me permitieron la monitorización y evaluación
del enlace satelital.
Elaboración de gráficos y diagramas:
Para la representación de los procedimientos a tener en cuenta en el
monitoreo y evaluación del enlace satelital.
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Técnicas para el monitoreo y evaluación del enlace satelital.
Observación directa:
Se aplicó para ver el correcto funcionamiento de los equipos satelitales,
como de la línea del internet.
Observación documental:
Se aplicó para contrastar la información documental, realizada luego de
haber hecho las diferentes pruebas a los equipos y a la línea de internet.
3.4.3. Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica
Instrumento : “Guía sobre monitoreo y evaluación de un enlace
satelital”
Cantidad : 4
Tipo : Libros, manuales e internet.
Guía : Bibliografía.
Para la entrevista al comité de gestión y alcalde distrital de Huachis
Instrumento : cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía, anexos.
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Para la entrevista al gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
Instrumentos para el procesamiento de la información.
Para el proceso de análisis e interpretación de la información se utilizo
como instrumento una PC con sistema operativo Windows XP SP3 y
además de los requerimientos siguientes:
Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft Office : Para el procesamiento de documentación, y
realización de informes.
Instrumentos para monitoreo y evaluación del enlace satelital.
Para el monitoreo y evaluación del enlace satelital se utilizo como
instrumento una PC con sistema operativo Windows XP SP3 y además de
los requerimientos siguientes:
Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft Office : Para verificación de las pruebas de comunicación
del enlace satelital con el satélite.
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3.4.4. Medios
Medios de registro.
Libreta de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
Papel bond.
Folders
Memoria (USB).
Medios virtuales.
Internet
Medio para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Microsoft office 2007.
Medios para el monitoreo y evaluación del enlace satelital.
Análisis y criterio.
Programa File Zilla.
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3.5. Para el objetivo Nº5.
3.5.1 Metodología:
Método Inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método Deductivo.
Este método se usó para resumir la información recolectada.
Método experimental.
Este método se usó para los diferentes criterios tomados en la capacitación
de la población en el uso de “nuevas tecnologías”.
3.5.2 Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó 2 sesiones:
Una sesión con el gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José., para recepción de información para la capacitación.
Otra sesión con los miembros del comité de gestión (3 integrantes) en
representación del pueblo, además del alcalde distrital de la localidad de
Huachis, a quienes se les capacitó en el uso de nuevas tecnologías; ellos
expresaron su interés y aprobación para continuar con la siguiente etapa
del proyecto. Obteniendo así la colaboración no sólo del alcalde, sino
de los miembros del comité de gestión, lo cual me permitió continuar
con la siguiente etapa del proyecto.
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Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “nuevas tecnologías”, para capacitar a la
población en el uso de las mismas.
Entrevistas:
Dirigido principalmente a los miembros del comité de gestión, en
representación del pueblo, y el alcalde de la comunidad en mención,
además de el gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
3.5.3 Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica
Instrumento : “Guía nuevas tecnologías”.
Cantidad : 4
Tipo : Libros, manuales, internet.
Guía : Bibliografía, anexos.
Para la entrevista al comité de gestión y alcalde distrital de Huachis
Instrumento : cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía.
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Para la entrevista al gerente general de LINK TEL, ALVINES CHAPA,
Víctor José.
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía
Instrumentos para el procesamiento de la información.
Para el proceso de análisis e interpretación de la información, se usó como
instrumento una PC con sistema operativo Windows XP SP3 y además de
los requerimientos siguientes:
Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft office : Para el procesamiento de documentación, y
realización de informes.
Instrumentos para el proceso de capacitación a la población.
Para el proceso de proyección de la información durante la capacitación se
usó como instrumento una Datashop y una PC con sistema operativo
Windows XP SP3 con los siguientes requerimientos:
Antivirus : Para prevención de contagio de virus.
Microsoft office : Uso de powerpion en la presentación de temas para
capacitación.
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3.5.4 Medios:
Medios de registro.
Libreta de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
Papel bond.
Folders
Memoria (USB).
CD’s regrabables.
Medios virtuales.
Internet.
Medio para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Microsoft Office 2007.
Medios para capacitación a la población.
Lenguaje hablado.
Microsoft Office 2007.
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3.6. Para el objetivo Nº6.
3.6.1. Metodología:
Método Inductivo.
Este método se usó para recolectar parte de la información.
Método Deductivo.
Este método se usó para resumir la información recolectada.
Método experimental.
Este método se usó para los diferentes criterios tomados en la propuesta de
implementación de nuevos servicios utilizando el enlace satelital.
Método comparativo
Este método se usó para comparar los diferentes servicios que se puede dar
con el enlace satelital.
3.6.2. Técnicas:
Técnicas para la recolección de información.
Sesiones facilitadas:
Se realizó una sesión con los miembros del comité de gestión (3
integrantes) en representación del pueblo, además del alcalde distrital
de la localidad de Huachis; ellos expresaron su interés. Lo cual me
permitió la finalización del proyecto.
Revisión bibliográfica:
Temas relacionados con “servicios que origina un enlace satelital”, para
proponer la implementación de nuevos servicios utilizando el enlace
satelital.
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Entrevistas:
Dirigido principalmente a los miembros del comité de gestión, en
representación del pueblo, y el alcalde de la comunidad en mención.
3.6.3. Instrumentos:
Instrumentos para la recolección de información.
Para la revisión bibliográfica
Instrumento : “Guía sobre servicios que origina un enlace
satelital”.
Cantidad : 3
Tipo : Libros, internet.
Guía : Bibliografía y anexos.
Para la entrevista al comité de gestión y alcalde distrital de Huachis
Instrumento : Cuestionario para entrevista
Cantidad : 1
Tipo : Hablado
Guía : Bibliografía.
3.6.4. Medios:
Medios de registro.
Libreta de anotaciones.
Lapicero.
Ordenador.
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Papel bond.
Folders
Memoria (USB).
Medios virtuales.
Internet.
Medio para el procesamiento de información.
Análisis y criterio.
Microsoft Office 2007.
Medios utilizados para proponer la implementación de nuevos servicios
utilizando el enlace satelital.
Lenguaje hablado.
Microsoft Office 2007.
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CAPÍTULO 4. RESULTADOS
4.1. Para el objetivo Nº1
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos,
recursos, medios e instrumentos antes mencionados, se logró entender la
funcionalidad de un enlace satelital, y los parámetros que éste demanda, además de la
importancia y/o beneficios que genera el contar con un enlace satelital dentro de la
localidad en estudio.
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4.2. Para el objetivo Nº2
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos,
recursos, medios e instrumentos mencionados con antelación, se logró realizar el
diseño adecuado del enlace satelital, teniendo en cuenta lo siguiente:
Especificaciones para el diseño:
Se requiere proveer a la localidad de Huachis de un centro electrónico. Contempla
no sólo ofrecer soporte tecnológico a los habitantes de la localidad en mención por
medio de dicho centro de negocio electrónico; sino ofrecer alianzas entre
entidades privadas y organismos financieros para impulsar el pequeño y mediano
empresario, entre los beneficios más importantes es la reducción de la brecha de
información digital en la localidad de Huachis, la posibilidad de tener información
de nuevos productos y servicios, crear sus páginas electrónicas con los beneficios
que genera como por ejemplo: el turismo ecológico, la agricultura, exportaciones,
artesanías, educación, entre otras áreas de interés, el uso de Internet reducirá
considerablemente los costos de información y acelerará el intercambio de
información para la localidad involucrada en este proyecto.
El sistema de comunicación vía satélite debe ofrecer una buena calidad. Como se
mencionó con anterioridad, será diseñado para manejar información (voz, datos,
audio y video), las aplicaciones principales que se podrían realizar serían:
transacciones electrónicas, uso de Internet, uso de teléfono, video conferencias,
entre otras.
La red utilizada es una red IP satelital que utiliza estaciones VSAT, con capacidad
de Recepción y transmisión. La red se compone de una estación maestra o central
HUB (ubicada en Lima) y varias estaciones remotas VSAT, de los cuales un
enlace satelital remoto será ubicado en la localidad en estudio. El sistema permite
la comunicación asimétrica de alta velocidad entre la estación maestra y las
estaciones remotas a velocidades de 512 Kbit/s hasta 48 Mbits/s en el enlace de
retorno. El sistema permite la instalación de redes de banda ancha a un costo
competitivo, las cuales son escalables y tienen un tiempo de instalación inmediato.
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Figura 68: Sistema de red VSAT propuesto
Capacidad requerida
Para el enlace satelital se requiere de la siguiente capacidad:
El enlace satelital debe funcionar como terminal de red VSAT, ya que la
estación terrena maestra hallada en Lima, está bajo esta modalidad. Utiliza
cables RG-6, está compuesto por la antena, el bloque de bajo ruido (LNB),
transmisor, y el amplificador de estado sólido.
Posición geográfica del enlace satelital
El enlace satelital se encontrará ubicado en la localidad de Huachis:
Latitud : 9º 24’ 40” Sur
Longitud : 77º 6’ 5” Oeste
Altitud : 3250 m.s.n.m
Posición del satélite Satmex 5
Satmex 5 : 116.8º Oeste.
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Procedimientos de selección de características del enlace
Selección de banda de operación
La banda elegida para la región Huachis es la banda Ku, debido a:
Las dimensiones de los equipos satelitales para esta banda no son muy
grandes, requiriendo menos inversión al adquirir equipos satelitales para el
uso de internet.
El ancho de banda de los transponders del satélite para esta banda es igual
tanto para la polarización vertical, como para la horizontal (57Mhz).
La potencia de transmisión al satélite es baja.
Técnica de acceso
Se utiliza la técnica de acceso FDMA o SCPC acceso múltiple por distribución
de frecuencia, aunque presenta problemas de intermodulación y efectos de
canal, la principal ventaja es su simplicidad y menor costo inicial de inversión,
especialmente para redes punto a punto; el transpondedor puede operar
simultáneamente con portadoras de distinta anchura de banda.
Tipo de satélite a usar
El tipo de satélite a usar se encuentra según su tipo de órbita dentro de los
geoestacionarios, debido a que en esta clasificación se hallan la mayoría de
satélites destinados para las telecomunicaciones, cuyas ventajas son las
siguientes:
Permanece casi estacionario respecto a la estación terrena.
No es necesario cambiar de un satélite a otro (conmutar).
Puede cubrir un área de la tierra mucho más grande.
Los efectos del cambio de posición Doppler son insignificantes.
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Elección de satélite:
Existen diversos satélites que proporcionan la cobertura deseada en la región
en donde se pretende realizar el enlace, Para este caso, se utiliza el satélite
Samtex5, ya que al realizar una comparación entre varios proveedores se eligió
al proveedor A, debido a ciertas condiciones que son la frecuencia de
operación que es la banda Ku y es la que se utilizará en el análisis para el
diseño, la modulación utilizada por el satélite y costo económico para arrendar
el equipo y el enlace satelital es el factor más importante. Esto se resume en la
siguiente tabla.
Proveedor Satelite Banda Tipo de Costo de Costo del
a Utilizar de Operación Portadora Enlace Satelital* Equipo#
A Samtex 5 C y Ku FDMA $ 459.00 $ 2,299.00
B Hispasat 1-C Ku FDMA $ 918.00 $ 2499.00
C SINOSAT-1 C FDMA/FM $ 793.33 $ 3999.00
D Amazonas C y Ku FDMA $ 392.00 $ 2999.00 2
Tabla 8: comparación de proveedores de enlaces satelitales*
2 *este valor es mensual, los enlaces se especifican para una velocidad de 750 kpbs en enlace de bajada 128 kbps en enlace de subida. #Es el enlace satelital que incluye la antena, la unidad interna en la cual se incluye el transmisor,
receptor, enrutador e interface de internet y el modem. (Referencia 17, pág. 92*)
Figura 69: Detalle órbita geoestacionaria
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Características técnicas de Satmex 5
Ku 1: 49.0
Ku 2: 46.0
Ku 1: 0
Ku 2: -1.5
Ku 1: -93
Ku 2: -95
No. De transpodedores 24 24
Redundancia 30 TWTA’s para 24 canales 32 TWTA’s para 24 canales
Rango de atenuación de entrada 0 a 15 dB en pasos de 1dB 0 a 20 dB en pasos de 1dBCombustible remanente al 1° de enero
de 1999Bipropelante 106. 761 Kg. Xenon 229.443 Kg.
Inicio de operación
Vida estimada de operación
Posición orbital
Mas de 15 años
116.8° Oeste
36 MHz, BANDA Ku
Densidad de flujo a saturación (dbw/m2) -93
Grados de tolerancia en el mantenimiento de nave espacial
"+- 0.05 ºN, -S, +-0.05 ºE, -W"
Enero de 1999
SATELITE SATMEX 5 36 MHz, BANDA C
PIRE (dbw) en la orilla de la cobertura 39
G/T (db/°K) en la orilla de la cobertura -2
Tabla 9: Especificaciones técnicas de Satmex 53
3 URL: http://www.satmex.com.mx/index1.php. (Referencia 18*)
Figura 70: cobertura Banda Ku* Figura 71: cobertura Banda C*
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Figura 72: Satmex 5
Red de datos del enlace satelital
La topología de red utilizada es la topología estrella, ya que sería la más
adecuada para este proyecto.
Selección de tecnología
Se contará con la tecnología Hughes para los equipos satelitales, debido a los
costos asequibles.
Procedimiento para realizar el enlace
Configuración del enlace
La configuración sugerida para el enlace satelital, se da cuando la estación
maestra o hub ubicada en la ciudad de Lima actúa como transmisora, y la
estación ubicada en la localidad en estudio lo hace como receptora.
Figura 73: configuración del enlace satelital
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Selección de equipos a utilizar
Para la selección de equipos a utilizar, se debe tomar en cuenta que cumpla
ciertos requerimientos de la estación terrena, de una forma eficiente y
económica, para este caso se eligió un conjunto de equipos que cumple con las
especificaciones requeridas para el enlace satelital y el fabricante proporciona
los datos necesarios de especificaciones técnicas. Los equipos utilizados son
marca Hughes y Prodelin, se utilizan estas marcas por su compatibilidad (estas
marcas tienen especificaciones técnicas más completas que otras marcas).
El sistema Hughes es una solución profesional de conexión a Internet
utilizando como medio de enlace un satélite. Es un sistema recomendable de
acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, como zonas
rurales o alejadas. Ofreciendo navegación de ancho de banda satelital con
velocidades de bajada de hasta 2 Mbps y hasta una velocidad de subida de
512kbps.
Antena 1.2m marca prodelin, de banda Ku con polarización lineal.
Rauter Hughes satelital HN7740S, diseñado para soportar aplicaciones que
demandan mayor ancho de banda. Soportar dos subredes LAN simultáneas
y dos puertos simultáneos análogos de voz FXS de dos hilos, tiene la
flexibilidad necesaria para manejar requerimientos empresariales de redes
IP.
La interface tipo Ethernet 10/100 Base T
Transmisor Hughes Anubis, combina un transmisor de 2Watts (BUC: block
up converter, conversor de bloque de transmisión) con receptor de bajo
ruido (LNB: low-noise block converters, conversor de bloque de bajo ruido)
y un OMT (orthogonal mode transducer, modo de transmisión ortogonal).
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Figura 74: Transmisor Hughes Anubis
Conector RF de entrada, conector tipo F de 75Ohm
Figura 75: conector F6
Utiliza energía eléctrica de 220 VCA 50/60 Hz
La velocidad de entrada es de 0.9 Mbps a 48.38 Mbps en modulación
QPSK.
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Cálculo del enlace satelital en RF
Datos
Después de seleccionar el satélite y el equipo a utilizar se puede establecer los
siguientes datos que son de gran utilidad para el cálculo del enlace:
Potencia salida del amplificador
2 w Temperatura de ruido del LNB
77º K
Pérdidas entre el amplificador y la antena
1 dB Pérdidas entre la antena y el LNB
0,5 dB
Ganancia de la antena (enlace descendente) 41 dBi
Ganancia de la antena (enlace ascendente) 43 dBi
Longitud 116,80º O Longitud (Huachis) 77º 6' 5" O46º K, Θ=20º
43º K, Θ=30º
Θ-3 dB de la antena 3oMargen de error en el apuntamiento de la antena hacia el satélite
0,1º
Frecuencia de Recepción descendente (Banda Ku) 12 GHz Latitud(Huachis) 9º 24' 40" S
Frecuencia de Transmisión ascendente (Banda Ku)
14 GHz
Desapuntamiento de la antena hacia el satélite
1.5º O Temperatura de ruido de la Antena
Tabla Nº 10: Datos generales del enlace satelital
Cálculo del enlace satelital
Cálculo del rango - enlace satelital
Datos:
h=35,786.3 Km Tγ = 1.344509541 rad
Re= 6,378.16 Km θ = 0.164258996 rad
sγ = 2.038544566 rad Ts γγγ −=∆ = 0.694035026 rad
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Calculando el rango:
KmhRRhd ee ,)coscos1)((22 θγ∆−++=
d = 37558.58736 Km.
Cálculo del ángulo de elevación - enlace satelital:
Datos:
h=35,786.3 Km θ = 0.164258996 rad
Re= 6,378.16 Km Ts γγγ −=∆ = 0.694035026 rad
sγ = 2.038544566 rad D = d = 37558.58736 km
Tγ = 1.344509541 rad
Calculando el ángulo de elevación:
∆−
+
= θγ 22 coscos1arccosD
hREL eo
ELº = 42.9610106
Cálculo del azimut - enlace satelital:
Datos:
sγ = 2.038544566 rad θ = 0.164258996 rad
d = 37558.58736 Km Ts γγγ −=∆ = 0.694035026 rad
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Calculando el azimut
∆−
∆=
θγ
γϕ22 coscos1
senarcsen
φ = 78.88266353º (NW)
Azº = 281.1173365º
Pérdidas por propagación en el espacio libre
Recepción descendente (Rx)
• Datos:
f= 12GHz
d= 37558.58736 km
• Calculo de pérdida por propagación en el espacio libre
44,92log20log20)( ++= fddBLb
Lb (dB) = 20log(37558.58736) + 20log(12) + 92.44
Lb = 205.5178 dB
Transmisión ascendente (Tx)
• Datos:
f= 14GHz
d= 37558.58736 km
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• Calculo de pérdida por propagación en el espacio libre
44,92log20log20)( ++= fddBLb
Lb (dB) = 20log(37558.58736) + 20log(14) + 92.44
Lb = 206.8567 dB
Perdidas por absorción de lluvias
Recepción descendente (Rx)
• Datos:
[ ] 07.0=dBcenitL F = 12GHz Densidad de vapor de agua
7.5 g/m3 θ = 42.9610106 Tº = 20ºC
• Cálculo de pérdidas por absorción de lluvia
[ ] [ ] θecLL dBcenitdBaa cos.. =
[ ] =dBaaL .. 0.10271dB
Transmisión ascendente (Tx)
• Datos:
[ ] 08.0=dBcenitL F = 14GHz Densidad de vapor de agua
7.5 g/m3 θ = 42.9610106 Tº = 20ºC
• Cálculo de pérdidas por absorción de lluvia
[ ] [ ] θecLL dBcenitdBaa cos.. =
[ ] =dBaaL .. 0.11738dB
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Atenuación por lluvia
Recepción descendente (Rx)
• Datos
Rx = 12GHz τ=-75º
Región de lluvia=N R=98mm/hr
kH=0.0188 kV=0.0168
αH=1.217 αV=1.2
θ=42.9610 r=4.8
• Calculo de la atenuación por lluvia
AP = LR = γRDG r dB……(1)
γR = kRα dB / Km…….(2)
DG= cos θ (Km)
DG=0.7318
k=[ kH + kV + (kH – kV)Cos2θ Cos2τ] / 2
k=0.0182017
α =[kH αH + kV αV + (kH αH - kV αV)Cos2 θ Cos2τ ] / 2
α =0.0220066
en…….(2)
γR =0.020134
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en…….(1)
AP = LR =0.07072
Transmisión ascendente (Tx)
• Datos
Tx = 14GHz τ=-75º
Región de lluvia=N R=98mm/hr
kH=0.03738 kV=0.04126
αH=1.1396 αV=1.0646
θ=42.9610 r=4.8
• Calculo de la atenuación por lluvia
AP = LR = γRDG r dB……(1)
γR = kRα dB / Km…….(2)
DG= cos θ (Km)
DG=0.7318
k=[ kH + kV + (kH – kV)Cos2θ Cos2τ] / 2
k=0.03895
α =[kH αH + kV αV + (kH αH - kV αV)Cos2 θ Cos2τ ] / 2
α =0.03922
en…….(2)
γR =0.046624
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en…….(1)
AP = LR =0.11688
La PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente) es:
Recepción descendente (Rx)
• Datos:
PT = 2w = 10log2dB=3.010dB-w αT1=1.5 θ-3dB=3
GT = 41dBi αT1=0.1
• Calculando la PIRE
)()()( dBiGdBWPdBWPIRE T +=
=)(dBWPIRE 3.010dB-w + 41dBi = 44.010dB-w
• La PIRE debe considerar las pérdidas por desapuntamieto que son
,dBL
TT ...3
35,112
2
1 =
=
con las pérdidas
entre el amplificador y la antena de 1dB y el desapuntamiento en el
receptor de 0.1 que origina dBL
TT .....01333,0
31,012
2
2 =
=
. La PIRE
real sería:
44.010 – 3 – 1 – 0.01333 = 39.99697 dB-w.
dBenLTdB
TT ......12
2
3
=
−θα
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Transmisión ascendente (Tx)
• Datos:
PT = 2w = 10log2dB=3.010dB-w αT1=1.5 θ-3dB=3
GT = 43dBi αT1=0.1
• Calculando la PIRE
)()()( dBiGdBWPdBWPIRE T +=
=)(dBWPIRE 3.010dB-w + 43dBi = 46.010dB-w
• La PIRE debe considerar las pérdidas por desapuntamieto que son
,dBL
TT ...3
35,112
2
1 =
=
con las pérdidas
entre el amplificador y la antena de 1dB y el desapuntamiento en el
receptor de 0.1 que origina dBL
TT .....01333,0
31,012
2
2 =
=
. La PIRE
real sería:
46.010 – 3 – 1 – 0.01333 = 41.99697 dB-w.
Las pérdidas totales en el enlace satelital son:
Recepción descendente (Rx)
L = Lb + La.a = 205.5178 dB + 0.10271dB =205.62051
Transmisión ascendente (Tx)
L = Lb + La.a = 206.8567 dB + 0.11738dB =206.97408
dBenLTdB
TT ......12
2
3
=
−θα
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La figura de mérito o factor de calidad del satélite se define y calcula como:
Recepción descendente (Tx)
( )[ ] ( )receptorextremoenconectoresporyientodesapuntampor
kdBS
MaxRKdBsatelitalenlace
LTG
TG
...............//−
=
−
( )[ ] [ ] 5,041/
−−=− dBksKdBsatelitalenlace
TTG
Las pérdidas por desapuntamiento ya se tuvieron en cuenta pero son
ínfimas.
Se busca, ahora, TS, a la entrada del ABR de la estación terrena
amplA
s TL
TL
TT +
−+=
110
• Datos:
L=0,5 dB =1.1220184543
TA= 37.7º K
KT os 137,14277
1220184543.111290
1220184543.17.37
=+
−+=
dBKTs ..527.21137.142log10 ==
Así, pues
KdBTG
KdBsatelitalenlace
/973.185.0527.2141/
=−−=
−
Finalmente
6,2280
+
+−=
−satelitalenlacetotal
bajadaTGLPIRE
NC
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dBHzNC
bajada
94946.816.228973.1862051.20539.996970
=++−=
Transmisión ascendente (Tx)
( )[ ] ( )receptorextremoenconectoresporyientodesapuntampor
kdBS
MaxRKdBsatelitalenlace
LTG
TG
...............//−
=
−
( )[ ] [ ] 5,043/
−−=− dBksKdBsatelitalenlace
TTG
Las pérdidas por desapuntamiento ya se tuvieron en cuenta pero son
ínfimas.
Se busca, ahora, TS, a la entrada del ABR de la estación terrena
amplA
s TL
TL
TT +
−+=
110
• Datos:
L=0,5 dB =1.1220184543
TA= 37.7º K
KT os 137,14277
1220184543.111290
1220184543.17.37
=+
−+=
dBKTs ..527.21137.142log10 ==
Así, pues
KdBTG
KdBsatelitalenlace
/973.205.0527.2143/
=−−=
−
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Finalmente
6,2280
+
+−=
−satelitalenlacetotal
subidaTGLPIRE
NC
dBHzNC
subida
59589.846.228973.20206.9740841.996970
=++−=
Figura de mérito o factor de calidad del sistema.
bajadasubida
sistema
NC
NC
NC
+
=
00
0 111
dBHzNC
sistema
63197.410
=
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4.3. Para el objetivo Nº 3
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos,
y/o recursos mencionados anteriormente se logró poner en práctica todos los
conocimientos adquiridos, logrando que la estación satelital esté en óptimas
condiciones para su uso.
Implementación del enlace satelital
Proceso de armado e instalación de los equipos satelitales.
Armado y colocación de la antena parabólica:
Empotrado de mástil en pared:
• Materiales usados:
• Mástil (soporte de antena).
• Pernos con huachas, tuercas y abrazadera.
• Taladro mas juego de brocas.
• Llave Nº 14 (de mecánico).
• Martillo.
• Nivel.
• Lápiz.
• Procedimiento:
• Hacer las medidas respectivas en la pared con ayuda del lápiz para
marcar los agujeros en donde van a ir puestas las abrazaderas.
(tener en cuenta un mínimo de 65 cm de sobresaliente del mástil
por arriba del techo, para la colocación de la antena)
• Hacer los agujeros en la pared con ayuda del taladro.
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• Fijar el mástil en la pared con ayuda de las abrazaderas pernos y
tuercas, martillo, llave Nº 13, y nivel.
Figura 76: Mástil empotrado en pared
Armado de antena parabólica:
• Materiales usados:
• Antena prodelin de 1.20 mt.
• Soporte de antenas.
• Transmisor hughes anubis.
• Llave Nº 13 (de mecánico).
• Procedimiento:
• Fijar soportes (tres varillas) a la antena.
• Prepara el transmisor Hughes Anubis.
• Colocar el transmisor Hughes Anubis sobre el soporte de la antena.
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Figura 77: Antena parabólica más accesorios
Colocación de antena parabólica:
• Materiales
• Escalera.
• Llave Nº 13.
• Procedimiento
• Subir la antena al techo, apoyado de una escalera.
• Fijar la antena al mástil.
• Hacer los ajustes respectivos con la llave Nº 13.
Figura 78: fijación de antena al mástil
Mástil
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Tendido de cables de la antena al rauter satelital
Conexión de cables:
• Materiales
• Cable coaxial RG6 (40 mts.: 20mts. para Tx, 20mts. para Rx)
• Conectores F6.
• Cinta vulcanizada.
• Cinta aislante.
• Llave Nº 10 (de mecánico).
• Encendedor.
• Cúter.
• Procedimiento
• Se coloca los conectores F6 a los extremos de los cables coaxiales
(Tx, Rx), apoyados con una cuter.
• Un extremo de cada cable (Tx, Rx) se coloca en el transmisor
Hughes Anubis, asegurando la conexión con la llave Nº 10, para
luego ser recubierta con un plástico especial, como de cinta
vulcanizada; apoyados de un cúter y un encendedor. Para así
asegurarnos que la conexión no pueda estar en contacto con agua
(lluvia).
• Los otros dos extremos de cada cable (Tx, Rx) se colocan en el
rauter satelital.
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Proceso de apuntamiento
• Polarización:
Debido a que en esta oportunidad no se hará verificación de
TELEMETRÍA, entonces es necesario que el proceso de
apuntamiento, así como el de polarización se hagan en forma correcta.
En tal sentido, se recomienda que primero se ajuste la polarización
antes de empezar con la ubicación del satélite.
Para ello, la antena se debe apuntarla mirando al horizonte, y allí
hacer el giro de polarización lo más preciso posible.
Tx Rx
Tx
Rx
Figura 79: Transmisión y Recepción (Transmisor Anubis)
Figura 80: Transmisión y Recepción (Rauter Satelital)
Figura 81: Armado de conectores F6
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Figura 82: Antena mirando al horizonte
Para la polarización se gira el transmisor 75° a la derecha (-75°),
debido a que en este caso el LNB topa en el amplificador a los 70°,
giramos el amplificador al lado contrario 180° (+75°); teniendo en
cuenta los opuestos, para la polarización da lo mismo -75° o +75°.
Figura 83: Polarización
Ubicación del satélite:
Para el posicionamiento de la antena parabólica hacia el satélite, se
calcula los ángulos de vista en forma manual (azimut y elevación), como
sigue:
• Azimut.
Para determinar el ángulo de giro del acimut de la antena, se usara una
brújula, en la cual se aplicara el valor obtenido en la formula antes
mencionada, siendo el satélite Satmex 5 ubicado a 281.58º Oeste de
azimut.
75º
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Figura 84: Azimut
• Elevación
Para determinar el ángulo de elevación de la antena, se usa un
inclinómetro, el cual se aplica el valor obtenido en la fórmula
mencionada anteriormente, siendo el satélite Saxmet 5 ubicado a 43º
grados de elevación.
Figura 85: Ángulo de elevación
Propuesta del la arquitectura del enlace satelital
Figura 86: Propuesta de arquitectura del enlace satelital
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4.4. Para el objetivo Nº 4
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos
y/o recursos mencionados con antelación se logró la monitorización y evaluación de
la calidad del enlace satelital, a través de las pruebas de comisionamiento y
cumplimiento de los diferentes ítems detallados en el acta de instalación
proporcionados por el M.T.C., la cual se detalla a continuación.
Pruebas de comisionamiento.
Proceso de configuración del enrutador satelital VSAT Hughes HN7740
Abrir Ventana de Comandos ("cmd" en Ejecutar)
Verificar conectividad con el modem o enrutador satelital (en adelante
terminal) haciendo PING con el IP ya configurado (ip designado para el
enlace satelital), o con 192.168.0.1, si es una estación nueva.
Hacer un Telnet a la terminal, agregando 1953
Ejemplo:
telnet 192.168.XXX.XXX 1953 (IP designado para el enlace satelital).
o telnet 192.168.0.1 1953 (si es nueva)
Una vez adentro ejecutar el comando: rf
con esto, la terminal se reseteará a configuración de fabrica (reset factory) y
por lo tanto, el IP volverá a ser 192.168.0.1
Volver a hacer ping a la terminal con 192.168.0.1 para corroborar la
conectividad
Abrir una ventana con el Internet Explorer y poner en la URL: :
http://192.168.0.1/fs/registration/setup.html
Hacerle Click en Config File Upload.
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Hacerle Click en browser luego buscar y colocar el archivo que se les
adjunta (sbc.config).
Figura 87: Broadband satélite- configuration file upload
Darle Close
Ingresar a la Pagina http://192.168.0.1/fs/registration/setup.html , click
sobre VSAT Manual Commissioning Verificar que los datos sean escritos
correctamente, de no ser así corregirlos sobre esta misma página web.
Observar la siguiente figura (los en rojo son datos proporcionados para el
enlace satelital).
77 6 9 24 255.255.255.240 10.255.27.33
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Figura 88: Configuración de parámetros de la estación
Luego Guardar la configuración y resetear la terminal.
Luego ingresar nuevamente por telnet 192.168.0.1 1953 y darle un rd y
esperar unos minutos, hasta que todos los leds se hayan encendido.
Observar que se necesita ingresar coordenadas exactas solo hasta enteros de
minutos y que estos valores deberán ser SIEMPRE positivos. También
OBSERVAR que los valores de Longitud están alrededor de los 70
GRADOS, mientras que los valores de Latitud van alrededor de los 15
GRADOS
Después de resetear la terminal todos los LEDs deberán estar encendidos
(solo para los que esto les cause una duda les informo que ahora no se
requiere “habilitación de transmisión” ya que en principio, todas las
terminales estarán habilitadas para transmitir).
10.1.27.3
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Nivel de Recepción
Se solicita que el nivel recepción o SQF sea en lo posible mayor a 60. Para
consultar este valor, seguir los siguientes pasos:
Abrir una Ventana de Comandos ("cmd" en Ejecutar)
hacer un telnet 192.168.0.1 1953
elegir la opción C y luego la opción D
Configuración de IP
Luego de que las pruebas de comicionamiento estén correctas se procede a la
configuración del IP designado por la Estación Base para el enlace satelital,
para poder acceder a internet:
Figura 89: Configuración de IP para el enlace satelital
IP del Visat
Se empieza a enumerar partiendo del IP del Visat aumentado en
uno hacia adelante
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El Estado peruano, a través del MTC, está financiando el Acceso a Internet en la localidad seleccionada.
2.- INFORMACIÓN DE LA LOCALIDAD
2.1.- Código de Ubigeo
2.2.- Nombre de la Localidad
2.3.- Departamento 2.4.- Provincia 2.5.- Distrito
2.6.- Latitud Sur (gg mm ss) 2.7.- Longitud Oeste (gg mm ss)
3.1.- Dirección de ubicación del PUNTO DE ACCESO, incluyendo referencias
Dirección :Referencias :Telefonos de Contacto :
3.2.- Equipamiento instalado en la localidad por el ADJUDICATARIO
3.2.1.- Subsistema de TransmisiónItem Cant
1 12 13 14 Cable Alimentador m RG-6
5 1
3.2.2.- Subsistema de EnergíaItem Cant
1 1
3.2.3.- Tablero y GabineteItem Cant
1
21
3.2.4.- Subsistema de Proteccion
Descripción
Resultados : ________________________________________________________________________
Numero de SerieModelo
Prodelin
3.- INFORMACION DEL PUNTO DE ACCESO
ACTA DE INSTALACION
HughesObservaciones
1.- INFORMACION GENERAL
HN7740SMarcaDescripción
Tipo Pedestal Tipo Tubo con abrazaderas
1,20m ø1120Hughes
Marca
Anubis 2W
Observaciones
Descripción
Paso 2 : Tener listo un cronometro o reloj y desconectar la energía principalPaso 3 : Se inicia el control de tiempo de autonomía . El led de encendido del UPS empezará a oscilar y también emitirá un pitido audible (señal de que están trabajando con las baterias)
Paso 1 : Verificar que el led de encendido del UPS esté encendido (color verde) y de igual forma la carga conectada
ObservacionesModeloMarca
Tablero con llaves independientes
UPS
Soporte de Antena
Antena parabolicaODU (BUC y LNB)
Prueba de autonomía : Estas pruebas se efectuaran correctamente siempre y cuando no haya habido cortes de energía o los equipos hayan estado apagados desde el dia anterior
Numero de SerieModelo
IDU (Router Sat)
Nº llaves
Gabinete de alojamiento de los equipos
Capacidad (A)
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Item Cant
1
2 1 Bien Mal
3.3.- T
3.4.- Ubicación del Centro de Operación y Mantenimiento mas cercano de EL ADJUDICATARIO3.4.1.- Departamento 3.4.2.- Provincia 3.4.3..- Distrito
3.4.4.- Dirección del Centro de Operación y Mantenimiento mas cercano a la localidad incluyendo referencia
4.- Instalación del ESTABLECIMIENTO RURAL DE INTERNET o de la cabina pública de acceso a Internet
4.1.- Nombre del representante del COMITÉ DE GESTION 4.2.- Cargoo del EMPRENDEDOR.
4.4.- Equipamiento instalado por el COMITÉ DE GESTIÓN
4.5.- Area del ESTABLECIMIENTO RURAL DE INTERNET (m2)
4.6.- Condicion de Uso del Local (Alquilado / Comodato )
4.7.- Tipo y material del techo
4.8.- Material de las paredes
4.9.- Equipos
Equipo Marca Modelo Nº de Serie Observaciones
Computadora Nº1
Computadora Nº2
Computadora Nº3
Computadora Nº4
Computadora Nº5
Computadora Nº6
Computadora Nº 7
Computadora Nº 8
Switch
4.10.- Mobiliario
Pozo a Tierra
Pararrayos
Observaciones
Tiempo de acceso a la localidad desde el Centro de Operación y Mantenimiento mas cercano de el ADJUDICATARIO (horas y minutos)
Medición (Ohm) Estado Terminales
Altura (m)TipoDescripción
4.3.- Dirección de ubicación del establecimiento rural de internet o cabina pública de acceso a Internet, incluyendo referencia :
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Descripción Observaciones
Módulo con sillas
4.11.- Subsistema de Protección Descripción Observaciones
Si
No
4.12.- Subsistema de energía
Equipo Marca Modelo Nº de Serie Cant ObservacionesTablero de energia
Si No
4.13.- Observaciones de la instalación del equipamiento y del local de internet
Item1 Puntos de AC2 Puntos de Red3 Iluminación4 Local
5.1.- Intercambio de archivosLa prueba de Intercambio de archivos se realizará a través de un procedimiento de carga y descargade archivos desde y hacia un servidor FTP ubicado en el HUB central.Para ello, proceder de la siguiente manera:
a. Ingresar con el Explorer a ftp://televias:[email protected]. Se mostrará una CARPETA con el contenido de los archivos PruebaTx.txt y PruebaRx.txt c. Para la prueba de Rx(del HUB a la estación remota) arrastrar el achivo PruebaRx.txt de la CARPETA
al ESCRITORIO de nuestra PCd. Para la prueba de Tx (De la estación remota al HUB) primero obtener el archivo PruebaTx.txt
con el mismo procedimiento anteriorLuego, volver a arrastrar dicho archivo a la CARPETA del servidor FTP. Esta última acción se considerarápara la prueba de Tx.e. Cada una de las pruebas dura aproximadamente 30 segundos. Si se demora mas, se recomienda
hacer nuevamente la prueba, pues lo mas probable es que el servidor esté ocupado.
Resultados:
5.2.- Paginas Web Vistadas
Instituciones del Estado
www.mtc.gob.pe
www.osiptel.gob.pe
www.mef.gob.pe
5.- PRUEBAS
test.tx.txtEn Tx
ObservaciónDescripción
Existe
Tipo de Archivo
Pozo de tierra
test.rx.txt
Tiempo de Carg/Desc (s)Tamaño de Archivo (KB)
Existe
Cantidad
Detalle En Rx
Estabilizador de Voltaje
Otro
Doble
Simple
Tipo
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Adjudicatario
www.televiasandinas.com.peBuscadores
www.google.com.pe
6.1.- Vista del punto de acceso con los 6.2.- Vista interior del establecimientoequipos instalados por el adjudicatario rural de internet
6.3.- Vista exterior del establecimiento 6.4.- Vista Generalrural de internet
6.5.- Foto frontal de la Estación remota satelital 6.6.- Foto lateral de Estación remota satelital
6.7.- Foto posterior de la Estación remota satelital 6.8.- Foto del Pozo de tierra, ubicando el terminalVista del equipo y resultado de la medicióncon una autoridad presente
6.9.- Foto del representante del Comité de Gestión 6.10.- Foto de la Autoridad RepresentativaCartel con nombre cargo y DNI Cartel con nombre cargo y DNI
En conformidad con la realización de la instalación del acceso público a Internet, suscribimos la presente acta.
Fecha: _______ de ____________ de 2009Hora: _____________ AM / PM
Representante de [el ADJUDICATARIO] AUTORIDAD REPRESENTATIVATELEVIAS ANDINAS SAC
Nombre: __________________________ Nombre : _________________________
DNI : _____________________________ DNI : _____________________________
Representante del COMITÉ DE GESTIÓNo EMPRENDEDOR
Nombre:____________________________
DNI:_______________________________
6.- FOTOGRAFIAS DE LAS INSTALACIONES
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5.- Detalle de pruebas de intercambio de archivos
5.1- Intercambio de archivos
Conectarse a una VSAT
Descarga un cliente FTP de internet como Filezilla o cualquier otro, en este caso
el procedimiento será de Filezilla.
Instalar Filezilla. Luego iniciarla.
Ingresar los siguientes datos como indica la figura xx y dar en conexión rápida.
Servidor: 172.20.2.23.
Usuario: wbazan.
Password: bazan.
Figura 90: logueo con el servidor
Una vez conectado le aparece en la parte izquierda el Explorador Windows de
su PC, como sigue:
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Figura 91: explorador windows de PC usuario
En la parte derecha le aparecerá el explorer de Windows del server FTP.
Figura 92: explorador Windows del servidor
Para cargar o descargar algún archivo solo arrastrar de una carpeta de la derecha
a izquierda y viceversa. El archivo debería aparecer y como indica el siguiente
grafico aparecerá como transferencia fallida o en todo caso transferencia
satisfactoria. Además aparecerá en el Explorer de Windows el archivo subido.
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Figura 93: Intercambio de archivos
Al descargar un archivo ponerlo en cola como se muestra, y aparece el tiempo de
descarga del archivo. Para transmitir que sea un archivo de 500 kb. Y para
recibir del server jalar un archivo de 1000 kb. Ya que la recepción es más rápida.
5.2.- Páginas visitadas:
Figura 94: http://www.mtc.gob.pe/
Figura 95: http://www.osiptel.gob.pe/
Figura 96: http://www.mef.gob.pe/ Figura 97: http://www.televiasandinas.com/
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4.5. Para el objetivo Nº5
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos,
recursos e instrumentos mencionados anteriormente se logró capacitar a la
comunidad en mención en el uso de nuevas tecnologías que demanda el enlace
satelital.
Las capacitaciones realizadas en la localidad de Huachis se detallan en el siguiente
documento:
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4.6. Para el objetivo Nº 6
Luego de haber obtenido la información necesaria utilizando los diferentes métodos,
recursos e instrumentos mencionados anteriormente, se logró proponer la
implementación de nuevos servicios que se podría generar con el enlace satelital
como:
Telefonía satelital
Televisión satelital
VoIP o Voz sobre IP
Video conferencias
Los detalles de dichos ítems han sido mencionados con antelación en el desarrollo
del marco teórico.
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CAPÍTULO 5. RECURSOS NECESARIOS
5.1. Recursos humanos.
Ejecutor del Proyecto Profesional:
BAZÁN CENTURIÓN, Wilmer Alberto.
Asesor del Proyecto Profesional:
Ing. KOO LABRÍN, Carlos Jesús
Cooperadores:
Autoridades e Instituciones de la zona
Docentes de la EAPIS
Pobladores de la zona y otros.
5.2. Recursos materiales.
Útiles de Escritorio: Papel Bond, Lapiceros, cuaderno, folder, engrapador, lápiz,
tajador, borrador.
Dispositivos de Almacenamiento: USB, CDs.
Bibliografía: En fotocopias
Materiales Para la Implementación del Enlace Satelital: Wincha, Brújula, GPS,
Multitester digital, Terrometro, Nivel, Taladro mas accesorios, Brocas para
madera, concreto, y cemento, Tarugos mas tuercas, Clavos, Martillo, Pernos
expansivos, Cinta aislante, Cinta Masking, Precintos de 1¨ y 1 ½ ¨, Extensión,
Alicate de corte, Alicate Universal, Cutter, Cierra corta fierros con mango, Llaves
de mecánica españolas (10,13, 14, 19), Llave francesa, Cámara digital, Terocal,
Canaletas 2”, Tubos PVC de ½¨ y de 1¨, Abrazaderas para tubos de ½” y 1”,
Cable UTP Cat. 5e, Conectores RJ 45, Crimping, Cable Coaxial RG6, Conectores
F6, Alambre de cobre Nº 14 (para tierra), Cable vulcanizado, Tomacorriente,
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Pernos y tuercas (para terminales de pozo a tierra), Materiales de escritorio
(fólder, lápiz, lapicero, borrador, tajador, engrapadora, hojas A4), Antena
parabólica 1.20 mts. Prodelin y accesorios, Vsat Hughes Router Satelital,
Transmisor Hughes Anubis, UPS marca CDP, Mástil mas accesorios, Hidrosolta
con platina y mecha (pozo a tierra), Caja termo magnética, Computadoras.
5.3. Recursos de servicios.
Fotocopias: Instrumentos, Información, Instructivos, informes
Alquiler de Equipos: Computador.
Transporte: Movilidad.
Internet: Definiciones, teorías, etc.
Espiralados y empastados: Informes.
Impresiones: Informes.
Electricidad: Consumo de equipos en uso.
Telefonía: Llamadas telefónicas.
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CAPÍTULO 6. COSTOS ESTIMADOS
6.1. Costos para materiales. DESCRIPCIÓN CANTIDAD UNIDAD PU(S/.) PT(S/.)
Wincha 1 Unidad S/. 5.00 S/. 5.00Brújula 1 Unidad S/. 3.00 S/. 3.00GPS 1 Unidad S/. 350.00 S/. 350.00Multitester 1 Unidad S/. 50.00 S/. 50.00Terrómetro 1 Unidad S/. 400.00 S/. 400.00Nivel 1 Unidad S/. 25.00 S/. 25.00Taladro Mas Accesorios 1 Unidad S/. 500.00 S/. 500.00Brocas(madera, fierro, concreto) 6 Unidad S/. 6.00 S/. 36.00Tarugos Mas Pernos 10 Unidad S/. 0.50 S/. 5.00Clavos 1 1/2 " 0.5 kilos S/. 5.00 S/. 2.50Desarmadores(plano, estrella) 2 Unidad S/. 7.00 S/. 14.00Martillo 1 Unidad S/. 20.00 S/. 20.00Pernos Expansivos 5 Unidad S/. 8.00 S/. 40.00Cinta Aislante 2 Unidad S/. 2.00 S/. 4.00Cinta Masking 1 Unidad S/. 3.00 S/. 3.00Precintos de 1" y 1/2" 12 Unidad S/. 0.20 S/. 2.40Extensión 1 Unidad S/. 20.00 S/. 20.00Alicate de Corte 1 Unidad S/. 15.00 S/. 15.00Alicate Universal 1 Unidad S/. 15.00 S/. 15.00Cutter 1 Unidad S/. 15.00 S/. 15.00Cierra Cortafierros Con Mango 1 Unidad S/. 15.00 S/. 15.00Llaves De Mecánica Españolas (10,11,14,19) 4 Unidad S/. 6.00 S/. 24.00Llave Francesa 1 Unidad S/. 25.00 S/. 25.00Cámara Digital 1 Unidad S/. 300.00 S/. 300.00Terocal 1 Unidad S/. 5.00 S/. 5.00Canaletas de 1 1/2 " 3 Unidad S/. 6.00 S/. 18.00Tubos PVC de 1/2" y 1" 4 Unidad S/. 2.00 S/. 8.00Abrazaderas de 1/2" y 1" 12 Unidad S/. 0.50 S/. 6.00Cable UTP Cat. 5E 50 Metros S/. 1.20 S/. 60.00Conectores RJ45 20 Unidad S/. 1.00 S/. 20.00Crimping 1 Unidad S/. 35.00 S/. 35.00Cable Coaxial RG6 40 Metros S/. 2.00 S/. 80.00Conectores F6 4 Unidad S/. 1.00 S/. 4.00Alambre de Cobre Nº 14 (Para Tierra) 15 Metros S/. 1.50 S/. 22.50Cable Vulcanizado 3 Metros S/. 2.00 S/. 6.00Tomacorriente 1 Unidad S/. 3.00 S/. 3.00Pernos y Tuercas (Terminales de Pozo a Tierra) 4 Unidad S/. 3.00 S/. 12.00Materiales de escritorio (fólder, lápiz, lapicero, etc.). - - S/. 20.00 S/. 20.00Anterna Parabólica 1.20mts. Prodelim y Accesorios 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00Vsat Hughes Router Satelital 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00Transmisor Hughes Anubis 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00UPS marca CDP 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00Mástil Mas Accesorios 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00Hidrosolta Con Platina y Mecha (Pozo A Tierra) 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00Caja Termomágnetica 1 Unidad S/. 0.00 S/. 0.00
S/. 2,188.40TOTAL Tabla 11: Costo de materiales
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6.2. Costos para recursos humanos.
Nº DESCRIPCION CANTIDADES UNIDADES PU PT(/.S)1 Investigador 3 Meses S/. 800.00 S/. 2,400.001 Asesor 3 Meses S/. 0.00 S/. 0.001 Cooperadores 1 Meses S/. 800.00 S/. 800.00
S/. 3,200.00TOTAL Tabla 12: Costo de recursos humanos
6.3. Costos para servicios.
DESCRIPCION CANTIDADES UNIDADES PU(S/.) PT(S/.)Fotocopias 66 Unidad S/. 0.10 S/. 6.60Alquiler de Equipos 30 Horas S/. 5.00 S/. 150.00Mobilidad - - - S/. 200.00Internet 70 Horas S/. 1.00 S/. 70.00Espiralados y/o Empastados 5 Unidad S/. 15.00 S/. 75.00Impresiones 300 Unidad S/. 0.14 S/. 42.00Electricidad - - - S/. 50.00Telefonía 36 Minutos S/. 0.50 S/. 18.00
S/. 611.60TOTAL Tablas 13: Costo de servicios
6.4. Costos totales.
RECURSOS COSTO(/.S)Recursos Humanos S/. 3,200.00Recursos Materiales S/. 2,188.40Recursos de Servicio S/. 611.60
TOTAL S/. 6,000.00 Tabla 14: Costos totales
6.5. Financiamiento
El monto estimado para la ejecución del proyecto profesional es de SEIS MIL
SOLES (s/. 6000). El mismo que será financiado por la empresa “LINK TEL” y la
empresa Televias Andina S.A.C., con el apoyo del M.T.C., además del municipio de
la localidad en estudio “HUACHIS”.
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CONCLUSIONES
Se puso en práctica todos los conocimientos aprendidos durante los cinco años
académicos.
Se tiene una solida base teórica sobre los parámetros involucrados en un enlace satelital,
además de su diseño e implementación.
El uso de un enlace satelital desde el punto de vista técnico–económico como medio de
transmisión, es el más adecuado, debido al tiempo de instalación y puesta de servicio de
la red de comunicaciones, logrando una optimización de tiempo y costos.
El principal objetivo del proyecto es de carácter social; y consiste en promover el
desarrollo de la comunidad a través de la correcta utilización de la tecnología
electrónica, capacitación en el uso eficiente de esta tecnología a estudiantes,
comerciantes, profesionales, empresarios, público en general.
El acceso a internet se ha convertido en un medio importante de comunicación, que
contribuye al progreso social, por lo tanto, las comunidades rurales deben conocer y
manejar la nueva tecnología.
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RECOMENDACIONES
El presente proyecto profesional en lo posible se tome como base para posteriores
implementaciones de enlaces satelitales en otras localidades.
Para poner en funcionamiento este tipo de servicio, en beneficio de los ciudadanos,
especialmente los de las áreas rurales, los organismos de telecomunicaciones deben
trabajar en cooperación con entidades educativas, cooperativas y organismos de salud.
El gobierno debe incentivar a las diferentes empresas que prestan servicios de
telecomunicaciones a generar proyectos que apoyen y desarrollen la cobertura, la
accesibilidad, la oportunidad y la calidad y el ámbito de servicios de esta índole de
acorde con las necesidades de la población y función de las condiciones económica del
país.
El personal que trabaje en las áreas de los servicios públicos debe ser capacitado
constantemente por medio del uso del enlace satelital para que amplíe y actualice sus
conocimientos, prestando así una eficiente atención a las necesidades de la población en
general.
Tomando en cuenta que el proyecto tiene un enfoque social, se torna imprescindible la
participación del gobierno, con un aporte o subsidio anual por usuario. De igual forma
puede facilitarse, donaciones, cooperación internacional, etc.
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GLOSARIO
A
• Acceso múltiple: la capacidad de más de un usuario para utilizar un transpondedor. Los
transpondedores pueden ser accesados de tres formas: por frecuencia, por tiempo y por
código.
• Ancho de banda: Rango de frecuencias requerida para propagar información a través de
un sistema. El ancho de banda de un sistema de comunicación debe ser lo suficientemente
ancho para que pasen todas las frecuencias significativas de la información. De la misma
manera que las tuberías pueden llevar más agua al aumentar su diámetro, la cantidad de
información que puede transportar una señal depende del ancho de banda.
• Angulo de elevación: Angulo de apuntamiento de una antena con respecto al plano
horizontal.
• Antena: Elemento encargado de emitir y captar señales, convierte energía eléctrica en
electromagnética y viceversa.
• Amplificador: Dispositivo diseñado para aumentar el nivel de potencia, voltaje o
corriente de señales eléctricas o electromagnéticas.
• Amplificador de alta potencia (HPA): “High Power Amplifier”. Aparato electrónico
utilizado en sistemas de comunicación vía satélite para incrementar la potencia de acceso
al satélite de una señal, con el fin de hacerla llegar con un nivel adecuado.
• Amplificador de bajo ruido (LNA): “Low Noise Amplifier”. Esta expresión inglesa
designa un circuito electrónico que realiza la amplificación de la señal proveniente del
satélite, a través de la antena parabólica y la fuente.
• Amplificador de bloque de bajo ruido (LNB): “Low Noise Block”. Es el encargado de
capturar la señal previamente concentrada en la parábola, procesarla y amplificarla para
ser enviada vía el coaxial entre 950 a 2900 MHZ hacia el STB (Set-top Box, caja digital,
caja o unidad de adaptación multimedios, receptor multimedia digital).
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• Amplitud modulada (AM): Técnica de modulación mediante la cual la amplitud de una
onda portadora de radio varía de acuerdo a la amplitud de la señal de entrada.
• Atenuación: Término general para denotar una disminución en la magnitud de una señal
en una transmisión de un punto a otro. Puede ser expresada como la relación entre la
magnitud de entrada y la magnitud de salida, o en decibeles.
• Atenuación por lluvia: Pérdida o reducción de las características de potencia y
polarización de las ondas radioeléctricas debido a la lluvia o a nubes muy densas. Varía
de región a región de acuerdo a la tasa de pluviosidad.
• Azimut: Ángulo de orientación de una antena, que puede llevarse a cabo por el
movimiento horizontal proporcionado por monturas tipo azimut-elevación. Normalmente
se mide en grados y se realiza en el sentido de las manecillas del reloj a partir del Norte
(0°).
B
• Banda: Conjunto de frecuencias comprendidas entre límites determinados,
pertenecientes a un espectro o gama de mayor extensión. La clasificación adoptada
internacionalmente está basada en bandas numeradas que van desde la que se ubica en los
0.3 x 10n Hz a los 3 x 10n Hz, en la cual n es el número de banda.
• Banda ancha: De manera general, es un equipo o sistema a través del cual se transmite
información a muy alta velocidad. Un sistema de comunicación de banda ancha puede
incluir la transmisión simultánea de varios servicios como video, voz y datos.
• Banda base: Tecnología de comunicaciones que utiliza una frecuencia portadora única y
requiere que las estaciones conectadas a la red participen en cada transmisión. Es la señal
de una sola transmisión en un canal, Por ejemplo, la banda de frecuencias producida por
un transductor, tal como un micrófono, un manipulador telegráfico u otro dispositivo
generador de señales que no es necesario adaptarlo al medio por el que se va a trasmitir.
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• Banda C: Rango de frecuencia que se encuentra en los límites de 3.9 GHz y 6.2 GHz.
Ésta banda se utiliza tanto para transmisiones de microondas como de satélite, así como
en las transmisiones vía satélite para televisión.
• Banda L: Rango de frecuencias que se encuentra en los límites de 940 y 1550 MHz. Esta
banda es muy utilizada en las comunicaciones móviles vía satélite, tanto terrestres como
marítimas y aéreas.
• Banda Ka: Rango de frecuencias de 20 a 30 GHz utilizada para la transmisión/recepción
de señales desde estaciones fijas y móviles.
• Banda Ku: Rango de frecuencias que se encuentra en los límites de 12 y 14 GHz. Esta
banda se utiliza únicamente para las transmisiones por satélite, su principal uso es el de
transmisiones de datos y servicios ocasionales de televisión.
• Banda UHF: Gama de frecuencias de 300 a 3000 Mhz, también llamadas ondas
decimétricas. Se les conoce por su abreviatura en inglés UHF (Ultra High Frequency).
• Banda VHF: Gama de frecuencias de 30 a 300 Mhz, también llamadas ondas métricas.
Se les conoce por su abreviatura en inglés VHF (Very High Frequency).
• BUC (block up-converter, bloque convertidor de transmisión): es un dispositivo utilizado
en la transmisión (uplink) de señales de comunicación vía satélite. Actúa de interfaz
convirtiendo a la banda de frecuencias de la antena parabólica (típicamente desde la L
hasta la Ka) las señales banda base de los equipos locales conectados al módem.
• Broadcast: Transmisión unidireccional a múltiples puntos receptores. Radiodifusión.
• Browser: Programa utilizado para visualizar las páginas web. Los más utilizados son el
Internet Explorer y Mozilla Firefox.
C
• Cobertura: Región de tierra que es alcanzada por la radiofrecuencia emitida por un
satélite. También se le denomina área de servicio.
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• Constante de Boltzmann: Relación de la energía promedio de una molécula a la
temperatura absoluta del medio. Su valor es k=1.38 x 10-23 joules/kelvin = 228.5992
dBJ/K.
D
• DVB: Digital Video Broadcasting - estándar europeo de la TV digital. Fue desarrollado
después de ATSC americano, con la intención de ampliar la competitividad. Su uso
principal es la transmisión de programas múltiples en un canal solo.
• DVB-S/S2: Es un sistema que permite incrementar la capacidad de transmisión de datos
y televisión digital a través de un satélite UH11 usando el formato MPEG2. La estructura
permite mezclar en una misma trama un gran número de servicios de video, audio y
datos.
• DSB-SC: Este sistema se conoce por sus siglas en inglés (Double-sideband suppressed-
carrier transmission, Sistema de comunicación de doble banda lateral con señal portadora
omitida) y consiste en su forma más básica de un transmisor compuesto únicamente por
un modelador lineal y un filtro pasa-baja ideal el cual tiene como frecuencia de corte la
frecuencia máxima encontrada en la señal que se desea transmitir y es usada como
entrada al transmisor.
• dB: El decibelio, cuyo símbolo es dB, es una unidad logarítmica. Es un submúltiplo del
belio, de símbolo B, que es el logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de
referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza
el decibelio, la décima parte de un belio. El belio recibió este nombre en honor de
Alexander Graham Bell.
Un belio equivale a 10 decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre
la magnitud de referencia. Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos
belios representan un aumento de cien veces en la potencia, 3 belios equivalen a un
aumento de mil veces y así sucesivamente.
• dBc: Decibeles referidos al nivel de potencia de la portadora.
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• dBi: Decibeles referidos a la potencia radiada por una antena isotrópica.
• dBm: Decibeles referidos a la potencia expresada en miliwatts.
• dBW: Decibeles referidos a la potencia expresada en Watts. La potencia de los satélites
se expresa en dBW.
E
• Electrodo: Es el componente del sistema de puesta a tierra que está en contacto directo
con el suelo, y proporciona el medio para votar o recoger cualquier fuga de corriente a
tierra. El electrodo debe de tener buena conductividad eléctrica y no corroerse dentro del
suelo, el más usado es el de cobre eléctrico de pureza 99.9%. El electrodo puede tomar
diversas formas: barras verticales, conductores horizontales, placas, etc.
• Enlace: Comunicación entre dos o más puntos. Un enlace satelital es la comunicación
entre dos estaciones terrenas utilizando un satélite como repetidor.
F
• Figura de mérito (G/T): Es un indicador de la sensitividad del sistema de recepción. Se
define como la relación de la ganancia de la antena a la recepción con respecto a la
temperatura de ruido del sistema a la recepción; sus unidades normalmente son dBi/K.
• FM: Modulación de frecuencia; modulación de señal continua que utiliza la variación de
la frecuencia en proporción a la amplitud de la señal moduladora.
I
• IDU (In Door Unit): Es la unidad interior que se refiere a los equipos que están fuera de
la antena parabólica y unida por cables coaxiales. Este equipo es un enrutador satelital
como HN7740s.
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M
• Monitoreo: Un proceso permanente para verificar sistemáticamente que las actividades o
procesos planificados se llevan a cabo según lo esperado o que se está progresando en el
logro de los resultados planificados.
• Multiplexor: Dispositivo que distribuye, conecta y combina señales para amplificadores
y antenas en un sistema de comunicaciones.
O
• OMT (orthogonal mode transducer, transductor de modo ortogonal): conocida como
impresión a doble cara de polarización. Sirve ya sea para separar o combinar a dos vías
de señales de microondas de la misma frecuencia.
• ODU (Out Door Unit): Es la unidad exterior que se refiere al bloque que está en la
antena parabólica. Está compuesta por el BUC (Block-Up-Converter) y el LNB (Low
Noise Block).
P
• PIRE (Potencia Isotrópica Radiada Efectivamente): Producto de la potencia
suministrada a la antena por su ganancia en relación con una antena isotrópica (ideal,
radiando en todas direcciones) en una dirección dada.
• Portadora: Señal de frecuencia fija generalmente, que es modulada por la señal de
información a fin de transportarla. Es una señal específica de frecuencia que transmite
información.
• Polarización: Propiedad por la cual las ondas electromagnéticas exhiben una dirección
de vibración o sentido de rotación de esta.
• Posición orbital: Es la ubicación de un satélite en el arco orbital. Se expresa en grados
(Este / Oeste) a partir del meridiano de Greenwich.
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R
• Rango: Es el proceso a través del cual se determina la ubicación exacta del satélite.
• Relación portadora a densidad de ruido (C/No): Relación de potencia entre la
portadora y la densidad de potencia de ruido en un ancho de banda de 1 Hz. Se expresa en
dB/Hz.
• Relación portadora a ruido (C/N): Relación de la potencia de una portadora digital con
respecto a la potencia de ruido en el ancho de banda que ocupa. Se expresa en dB.
• Relación señal a ruido: Relación de la potencia de una señal analógica con respecto al
nivel de ruido. Se expresa en dB.
• Ruido: Señales indeseables en un circuito de comunicaciones. Se expresa en dB.
• Ruido térmico: Ruido producido por el movimiento aleatorio de los electrones tanto en
un medio de transmisión como en los equipos de comunicación.
S
• Satélite: Cuerpo que gira alrededor de otro y cuyo movimiento está determinado
principal y permanentemente por la fuerza de atracción de éste último. En
comunicaciones, artefacto puesto alrededor de la Tierra como repetidor de señales de
radiofrecuencia.
• Satélite geoestacionario: Satélite geosincrónico cuya órbita circular se encuentra sobre
el plano ecuatorial y que aparentemente permanence fijo con respecto a un punto
determinado sobre la Tierra. La altura de la órbita geoestacionaria es de
aproximadamente 36,000 kms.
T
• Temperatura de ruido: Temperatura provocada por el ruido térmico. Cuando esta afecta
a un rango de frecuencias dado, el poder del mismo es proporcional a la temperatura
absoluta y al rango de frecuencias en cuestión. La temperatura de ruido está referida a la
salida de la antena receptora de la estación terrena que corresponda a la potencia de ruido
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de radiofrecuencias que produce el ruido total observado en la salida del enlace por
satélite, con exclusión del ruido debido a las interferencias provocadas por los enlaces
adyacentes que utilizan otros satélites y por los sistemas terrestres.
• Transpondedor: Dispositivo que forma parte del satélite, el cual es capaz de recibir la
señal, filtrarla, cambiarla de frecuencia y de polarización, la amplifica en potencia y la
retransmite al receptor de la estación terrena, con una cobertura amplia.
U
• UIT: Unión Internacional de telecomunicaciones. Crea y regula los estándares de
telecomunicaciones a través del mundo.
V
• Vida útil de un satélite: Periodo de tiempo en el que un satélite presta servicios.
• VSAT: Terminal de apertura muy pequeña. Estaciones terrenas con antenas de diámetro
igual o menor a 3 metros.
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ANEXOS
1. ELABORACIÓN DE POZO HORIZONTAL:
Zanja más primera capa de tierra de cultivo Mezcla preparada: hidrosolta + agua
Primera capa de hidrosolta Puesta de platina con mecha
Segunda capa de hidrosolta mas platina Última capa mas remojo de pozo con agua
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2. EQUIPO SATELITAL
Antena parabólica parte trasera
Transmisor Hughes Anubis
Antena parabólica más accesorios
Enrutador satelital
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3. ARMADO DE UNA ANTENA PARABÓLICA
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4. ENRUTADOR SATELITAL
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5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL LNB
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6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA ANTENA PARABÓLICA
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7. ACTA DE INSTALACIÓN
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8. FOTOS DE LA ESTACIÓN SATELITAL
Vista frontal de la antena
Vista lateral de la antena
Vista frontal del enlace satelital
Equipos instalados + miembros comité
Presidente comunal + lectura de pozo a tierra
Vista panorámica del enlace satelital
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9. CARTEL ENTREGADO A LA LOCALIDAD DE HUACHIS (DOS JUEGOS)
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10. MONTO A PAGAR POR EL SERVICIO DE INTERNET
Montos a pagar por el COMITÉ DE GESTIÓN (a cargo del enlace satelital) y la AUTORIDAD REPRESENTATIVA (respaldo de la localidad)
Monto mensual a ser pagado por el Comité de Gestión:
$33.5360317 (treinta y tres dólares y 5360317/10000000)
Monto mensual a ser pagado por la Autoridad Representativa:
$33.5360317 (treinta y tres dólares y 5360317/10000000)
Estos montos deberán ser pagados desde el primer mes del segundo año de la PUESTA EN SERVICIO.
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11. TUTORIAL DE FUNCIONAMIENTO DE SERVICIO.
1. Objetivo general
Instruir a las personas encargadas de administrar cabinas de internet soportadas por la
tecnología HUGHES operada por TELEVIAS ANDINAS.
2. Requisitos previos.
2.1. Independencia de la red eléctrica.
2.2.1. El Comité de Gestión tiene el compromiso de instalar un tablero eléctrico
con 02 (dos) llaves termomagnéticas:
a. Una llave se usará para la alimentación de las computadoras y
colaterales.
b. La segunda llave se usará para alimentación del equipo satelital.
2.2. Estabilidad Eléctrica
2.2.1. TELEVIAS ANDINAS SAC, cuenta con un UPS que suministra un voltaje
estabilizado a nuestro equipo satelital.
2.2.2. El usuario deberá contar con sus estabilizadores de voltaje para cada PC.
2.3. Consideraciones
2.3.1. Es necesario y recomendable tener habilitada las opciones anteriores que
permitirá optimizar el tiempo de vida de útil de los equipos.
3. Diagnostico para un Problema en la red Satelital
3.1. Encendido y apagado del Equipo.
El encendido y apagado del equipo es manual. En el equipo internamente se realiza
una detección de avería, por lo que al principio todas las luces se encienden luego
se apagan y se vuelven a encender en el siguiente orden:
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1ero POWER
2do LAN
3ero RECEIVE
4to TRANSMIT
5to SYSTEM
NO TOCAR
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3.2. Estado operacional visual.
Todos las luces frontales del HN7740S deberán estar siempre encendidas; en caso
contrario proceder según lo indicado en el punto 4.1 de este documento.
4. Contactos
4.1. De no conectarse con el sistema Satelital comunicarse con los operadores del
NOC de TELEVIAS ANDINAS SAC.
TELÉFONOS DE SOPORTE TÉCNICO:
LIMA : (01) 4490256 992 229 234
PIURA : (073) 760187 988 373 485
CHICLAYO : (074) 776337 979 093 709
CUSCO : (084) 221783 984 558 183
HUANCAYO : (064) 416404 990 697 104
CORREO DE SOPORTE TÉCNICO:
LIMA : [email protected]
PIURA : [email protected]
CHICLAYO : [email protected]
CUSCO : [email protected]
HUANCAYO : [email protected]
PÁGINA WEB CON CONSULTAS FRECUENTES:
http://televiasandinas.com/
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12. ENTREVISTA AL PRESIDENTE DEL COMITÉ DE GESTIÓN