Facultad de Ingeniería Ciencias y Administración

REDES DE ACCESO SATELITAL

Universidad de la Frontera Facultad de Ingeniería Ciencias y Administración

Departamento de Ingeniería Eléctrica Ingeniería Civil Electrónica

REDES DE ACCESO SATELITALDTH

Profesor:Sr. Renato González S. Alumno: Eduardo Palacios Núñez Asignatura: Banda Ancha

REDES DE ACCESO SATELITAL

Sr. Renato González S.

Eduardo Palacios Núñez

Asignatura: Banda Ancha

INDICE Antena Parabólica……………………………………………………………………………………... 3 Decodificador……………………………………………………………………………………………5 Modelo del enlace satelital……………………………………………………………………………...6 Modelo del enlace de subida…………………………………………………………………………....7 Transpondedor………………………………………………………………………………………….7 Modelo de enlace de bajada……………………………………………………………………………7 Enlaces cruzados………………………………………………………………………………………..8 Ganancia de la antena………………………………………………………………………………….8 Temperatura equivalente de ruido…………………………………………………………………….9 Densidad de ruido……………………………………………………………………………………..10 Parametros del sistema satelital……………………………………………………………………...10 Efectos atmosféricos en la propagación de señales………………………………………………….15 Calculo de la relación ganancia a temperatura equivalente de ruido con lluvia………………….18 Ecuaciones de enlaces…………………………………………………………………………………19 SISTEMAS “DTH”: estructura funcional, regulaciones y mercado……………………………...22 El operador de la red de distribución por satélite…………………………………………………..24 El centro de transmisión……………………………………………………………………………...25 Operadores de satélites………………………………………………………………………………27 Plan de frecuencia…………………………………………………………………………………….30

ANTENA PARABÓLICA

Las antenas parabólicas tienen como función la radiación o la recepción de ondas electromagnéticas, su elemento reflector parabólico concentra la energía en el punto focal, obteniendo así, su característica de transmisión o recepción unidireccional según sea su aplicación. Por su construcción pueden ser sólidas o de malla.

El tamaño de la antena necesario para la recepción de los satélites va en función de la potencia de los haces que “iluminan” el suelo (Pire), que se explica en dBW, y de la dirección de estos. A mayor diámetro de la antena, mejor recepción. Las correspondencias entre Pire y tamaño de la antena se detallan en el cuadro:

Potencia Diámetro 35 dBW 300 cm 36 dBW 240 cm 37 dBW 180 cm 38 dBW 150 cm 39 dBW 135 cm 40 dBW 120 cm 41 dBW 120 cm 42 dBW 110 cm 43 dBW 99 cm 44 dBW 90 cm 45 dBW 90 cm 46 dBW 80 cm 47 dBW 75 cm 48 dBW 60 cm 49 dBW 60 cm 50 dBW 60 cm 51 dBW 55 cm 52 dBW 50 cm

Por lo tanto es mejor instalar una antena un poco mayor que la recomendada por los fabricantes con el tamaño justo. Así, no tendremos problemas de recepción en caso de mal tiempo. Incluso si algunos radiodifusores recomiendan antenas pequeñas para la recepción de sus señales, y especialmente en el caso de los satélites más potentes que emiten canales digitales (50 cm. De diámetro de antena para la recepción de un satélite con un Pire de 50 dBW), es mejor elegir antenas con algunos centímetros de más. De todos modos, lo recomendable es “cuanto mayor sea la antena, mejor sea la recepción” porque una recepción defectuosa causada por una antena demasiado pequeña no tiene solución. Las zonas de cobertura (footprints, en Ingles) de los haces de los diferentes satélites nos permiten una perfecta identificación de las características técnicas de su difusión, es decir, los limites de los territorios por los haces y el degradado de potencia de estos últimos.

Para recibir las emisiones de un satélite, esto consiste en la determinación del acimut, elevación y plano de polarización de la antena. Acimut

-El valor del Acimut indicará el punto exacto en el que debemos fijar la antena en el plano horizontal. --Este ángulo se mide desde el norte geográfico en sentido de las agujas del reloj. -Hay que tener en cuenta que el polo norte geográfico, utilizado como referencia en todos los mapas, es consecuencia de la división imaginaria del globo terráqueo en diferentes gajos (husos) a través de los meridianos. El punto de intersección de todos ellos da lugar a los polos Norte y Sur, por los que pasa el eje de giro de la Tierra. -El polo norte magnético es el punto de la superficie terrestre que atrae el extremo rojo de la aguja de la brújula.

Elevación

-El ángulo de elevación nos indicará la inclinación que le debemos dar a la antena con respecto al plano vertical para orientarla hacia el satélites. Ajuste del plano de polarización

-El ángulo del plano de polarización se ajusta girando el conversor (LNB), respecto a la vertical en el sentido de las agujas del reloj. Este ángulo, igualmente, vendrá determinado por la ubicación geográfica de la antena.

DECODIFICADOR Componentes de un decodificador

El decodificador es el dispositivo encargado de convertir la señal captada por el LNB para que pueda observarse en el televisor. Está compuesto por un convertidor descendente, una etapa de frecuencia Intermedia (IF) final, un demodulador, un procesador de video y audio, y en la mayoría de los casos, de un modulador integrado. Convertidor descendente:

Éste reduce la frecuencia a una frecuencia Intermedia (IF) final, generalmente 70 MHz, y recibe corriente del sintonizador para escoger el canal. Demodulador:

Este circuito procesa la señal de televisión modulada en FM del satélite a una forma llamada señal de banda base. Esta señal contiene toda la información original de audio y de video. Procesadores de video y audio:

El procesador de video entrega a un amplificador la información de la banda base de video entre 0 y 4.2 MHz. El procesador de audio selecciona de una subportadora escogida la información de audio. Modulador:

El modulador retransmite las señales de audio y video de forma digital a analógica para que pueda ser entendida por una TV convencional; es decir, la señal modulada se convierte nuevamente a su forma original.

MODELO DEL ENLACE SATELITAL

Básicamente un enlace satelital se conforma de tres etapas. Dos están ubicadas en las estaciones terrestres, a las cuales llamaremos modelos de enlace de subida o bajada y l a tercera etapa estará ubicada en el espacio, donde la señal de subida cruzará por el transpondedor del satélite y será regresada a la tierra a una menor frecuencia con la que fue transmitida. En la figura 1.0 se muestra el modelo básico de un sistema satelital.

Figura 1.0 Modelo satelital. Estación terrena.

Los modelos tanto de subida como de bajada requieren de una estación terrena, ya sea para

transmitir o para recibir una señal y básicamente están compuestas de cuatro segmentos. El primer segmento es un modulador de FI para transmisión y en el caso de recepción se ocupa un demodulador de FI. La segunda etapa es un convertidor elevador de FI a microondas RF para transmisión y para la recepción un convertidor descendente de RF a IF. La tercera es un amplificador de alta potencia (HPA) para transmisión y para recepción un amplificador de bajo ruido (LNA). Por último la cuarta etapa que conforma son las antenas que conforman a la estación terrena. La figura 1.1 muestra las distintas etapas de la estación terrena.

Figura 1.1 Estación terrena común

MODELO DE ENLACE DE SUBIDA

El enlace de subida consiste en modular una señal de FI en banda base a una señal de frecuencia intermedia modulada en FM, PSK y QAM, seguida por el convertidor elevador, el cual está constituido por un mezclador y filtro pasa bandas, el cual convertirá la señal de IF a RF. Por último la señal pasará por un amplificador de potencia (HPA), el cual le dará la potencia necesaria para que la señal llegue hasta el satélite. La figura 1.2 muestra las distintas etapas de una estación terrena transmisora.

Figura 1.2 Modelo básico de subida.

TRANSPONDEDOR

El transpondedor está constituido por un filtro pasa bandas (BFP), el cual se encarga de limpiar el ruido que la señal adquiere en la trayectoria de subida, además de que servirá como seleccionador de canal, ya que cada canal satelital requiere un transpondedor por separado. Le sigue un amplificador de bajo ruido (LNA) y un desplazador de frecuencia, el cual tiene la función de convertir la frecuencia de banda alta de subida a banda baja de salida, después seguirá un amplificador de baja potencia el cual amplificará la señal de RF para el enlace de bajada, la señal será filtrada y regresada hacia la estación terrena. La figura 1.3 muestra el transponder ubicado en el satélite.

Figura 1.3 Etapas básicas de un transpondedor.

MODELO DE ENLACE DE BAJADA

El receptor de la estación terrena contiene un filtro (BFP), el cual limita la potencia de entrada que recibe el LNA, una vez amplificada la señal en bajo ruido la señal será descendida de RF a frecuencias IF por medio de un convertidor descendente, después la señal será demodulada y entregada en banda base. La figura 1.4 muestra las etapas de una estación terrena receptora.

Figura. 1.4 Modelo básico de bajada.

ENLACES CRUZADOS

En ocasiones, para realizar una comunicación satelital no solo se va a requerir de un solo satélite, esto quiere decir que si no hay línea de vista entre el satélite y el receptor se puede utilizar otro satélite que tenga línea de vista con la estación receptora, de este modo se podrán realizar transmisiones a mayores distancias.

Figura 1.5 Enlace cruzado.

GANANCIA DE LA ANTENA

La ganancia de la antena es un factor muy importante en cualquier tipo de comunicaciones de radio, e indispensable para el cálculo del enlace satelital. La definición de ganancia de la antena At , se refiere a la relación que existe entre la potencia radiada por una antena isotrópica, a una distancia y la densidad de potencia que radiaría la misma antena pero en una sola dirección, con igual cantidad de potencia entregada. La ecuación 1 muestra como se compone la ganancia de la antena.

Ecuación 1

Ganancia de la antena en decibeles:

Ecuación 2

At = Ganancia de la antena (dB) ? = Eficiencia de la antena (adimensional) D = Diámetro de la antena (metros) f = Frecuencia de transmisión (GHz)

c = Velocidad de la luz (3X108 Km/m2)

TEMPERATURA EQUIVALENTE DE RUIDO

En los sistemas de comunicaciones existe un parámetro que se conoce como índice de ruido, éste es producido por todos los objetos cuya temperatura esté por encima del cero absoluto. El ruido térmico también se conoce como ruido de Jonson, esto en honor a J.B. Jonson de los laboratorios Bell, que lo descubriera en el año de 1928. El índice de ruido es útil para sistemas de microondas terrestres, pero para las comunicaciones satelitales tiene que ser más preciso al calcular las variaciones de ruido. Para efectuar el cálculo de la temperatura equivalente de ruido se requiere de otros parámetros como la temperatura ambiente T, así como el factor de ruido F. La ecuación 3 dice cómo obtener el factor de ruido, que es el índice que servirá para saber cuánto se deteriora la relación señal a ruido que se genera cuando una señal pasa a través de un circuito electrónico. La figura 1.6 explica esta relación.

Figura 1.6 Factor de ruido.

La ecuación 3 muestra la potencia de ruido generada por el amplificador N.

N = KTeB

Ecuación 3 Ne = Potencia de ruido en el amplificador de salida Ni = Potencia de ruido en el amplificador de entrada A = Ganancia de potencia del amplificador

La ecuación 4 muestra la potencia de ruido en el amplificador de salida Ne y se expresa de la siguiente manera.

Ne = AKB(T + Te) Ecuación 4

Sustituyendo la potencia de ruido en el amplificador de salida en la ecuación 4 se obtiene como resultado el factor de ruido.

Ecuación 5

La ecuación 6 muestra la temperatura equivalente de ruido, Te.

Te = T (F − 1)

Ecuación 6

N = potencia total de ruido (watts) K = constante de Boltzmann (joules por Kelvin) A = ganancia de potencia del amplificador (adimensional) B = ancho de banda (Hertz) T = temperatura ambiente (Kelvin) Te = temperatura equivalente de ruido (Kelvin)

DENSIDAD DE RUIDO

La densidad de ruido se conoce como la cantidad de potencia de ruido normalizado a un ancho de banda de 1Hz, siendo ésta la relación entre la potencia de ruido generada por un amplificador. La ecuación 7 muestra la densidad de ruido.

Ecuación 7 PARAMETROS DEL SISTEMA SATELITAL

Los parámetros del sistema satelital son todos aquellos elementos que conforman al modelo del enlace. Estos parámetros se encuentran en todas las partes del mismo en las que se generen pérdidas de potencia, ya sean provocadas por la forma del terreno o por los aspectos que generan que las señales de radio se desgasten al cruzar el espacio libre, así como la atmósfera.

A.1) PERDIDA POR REDUCCION

Los amplificadores de potencia que se utilizan en las estaciones terrestres, así como los

tubos de onda viajera (TWT) que se usan en los satélites, son dispositivos no lineales; la ganancia de éstos depende de la potencia de entrada de la señal. La figura 1.7 muestra la gráfica característica de la potencia de salida en función de la potencia de entrada para un amplificador de potencia (HPA). Figura .

Figura 1.7 muestra la Potencia de salida de un amplificador.

Para poder reducir la cantidad de distorsión por intermodulación, es necesario reducir la

potencia de entrada unos cuantos decibeles, para que el HPA trabaje en una región más lineal.

A.2) POTENCIA ISOTROPICA RADIADA EFECTIVA

La potencia isotrópica radiada efectiva PIRE, es una medida que indica la fuerza con que una

señal es transmitida hacia un satélite o hacia una estación terrestre. La ecuación 3.10 muestra que la potencia isotrópica radiada efectiva es la combinación de la potencia del transmisor con la ganancia de la antena. La figura 3.10 muestra la ubicación donde se genera la potencia isotrópica radiada efectiva.

Figura 1.8 Factores que generan la PIRE.

PIRE = PtAt

Ecuación 8

Potencia isotrópica radiada efectiva en decibeles

PIRE (dB) = 10 Log (PtAt)

Ecuación 9

PIRE = Potencia isotrópica radiada efectiva (dB) Pt = Potencia de entrada a la antena (Watts) At = Ganancia de la antena de transmisión (dB)

Entre el amplificador y la antena se generan pérdidas causadas por los cables que unen a estos dos elementos. La ecuación 10 muestra cómo se calculan las pérdidas generadas por cables.

Ecuación 10

Lc = Pérdidas en el cable l = Longitud del cable

Para el cálculo descendente de un enlace satelital es común utilizar las huellas de los satélites, para así obtener la potencia isotrópica radiada efectiva y de las cartas del satélite obtener la potencia del transpondedor, para así calcular la ganancia de la antena y continuar con los cálculos del enlace. La figura 1.9 muestra las huellas y distintos PIRE que ofrece el satélite satmex 5.

Figura 1.9 Huellas del satélite Satmex 5.

A.3) PERDIDAS POR PROPAGACION

El cálculo en el enlace de comunicaciones satelitales es necesario para determinar el balance de pérdidas y ganancias en potencia de la señal radiada. El diseño correcto de un enlace de radio asegura la recepción de una señal de buena calidad, evitando así el desperdicio de recursos. Es por esto que se necesitan conocer todos los aspectos que afectan a las señales de radio, desde que se transmiten hasta que se reciben. Por este motivo las pérdidas de propagación juegan un papel muy importante en el diseño de un enlace satelital. Las pérdidas por propagación en el espacio libre Lp se refieren a que la energía se reparte mientras la señal se propaga alejándose de la fuente, por lo que se produce una menor densidad de potencia a mayor distancia. La ecuación 11 muestra las pérdidas por propagación en el espacio libre.

Ecuación 11 Pérdidas por propagación en el espacio libre.

A.4) DENSIDAD DE POTENCIA

Para determinar la densidad de flujo a la distancia del satélite se aplica la ecuación 12, tomando en cuenta que r representa el rango o la distancia del radio enlace.

C’ = Densidad de flujo (dBW/m2 ) Ptx = Potencia de transmisión

Ecuación 12

Atx = Ganancia de la antena transmisora r = Rango del radioenlace (Km)

A.5) POTENCIA EN EL RECEPTOR

Para obtener la potencia en el receptor de un enlace de radio, se requiere de la ganancia de la antena receptora, esto es con el fin de que la densidad de flujo de la potencia se convierta en

potencia eléctrica. La ecuación 13 expresa como se muestra la potencia en el receptor a la distancia del satélite.

Ecuación 13 Prx = Potencia en el receptor (dBW/m).Ptx = Potencia de transmisión (dBW). Atx = Ganancia de la antena transmisora. Arx = Ganancia de la antena receptora. r = Rango del radioenlace (Km).

A.6) RELACION DE GANANCIA A TEMPERATURA EQUIVALENTE DE R UIDO

La relación de ganancia a temperatura equivalente de ruido G/Te, es una cifra de mérito que sirve para demostrar la calidad de recepción de un satélite o una estación terrena. La ecuación 14 se considera como la relación entre la ganancia de la antena receptora y la temperatura equivalente de ruido.

Ecuación 14 Relación de ganancia a temperatura equivalente de ruido en decibeles

Ecuación 15

G/Te = Ganancia a temperatura equivalente de ruido (dBK-1) . Arx = Ganancia de la antena receptora (adimensional). Te = Temperatura equivalente de ruido (° K).

A.7) RELACION DE PORTADORA A DENSIDAD DE RUIDO

La relación de portadora a densidad de ruido C/No es la relación de la potencia de portadora de banda ancha (potencia combinada de la portadora y sus bandas laterales asociadas) entre la densidad de ruido presente en un ancho de banda de 1Hz. La ecuación 16 muestra la relación de portadora densidad de ruido.

Ecuación 16

A.8) RELACION DE LA PORTADORA A SEÑAL A RUIDO

Para realizar el diseño correcto de un enlace satelital se requieren de todos los factores antes mencionados y, para poder calcular la cantidad de potencia que se transmite en una comunicación satelital, se utiliza la relación de la portadora a la señal de ruido C/N. Esta relación se encarga de reunir todas los tipos de pérdidas y ganancias mostrando la eficiencia de un enlace. La ecuación 17 sirve para saber la cantidad de potencia transmitida en el enlace.

Ecuación 17

A.9) RELACION DE ENERGIA DE BIT A DENSIDAD DE RUIDO

Es importante mencionar que para que un HPA trabaje adecuadamente tiene que estar al borde de la saturación. Para sistemas satelitales la potencia saturada de salida (Pt), se expresará generalmente en dbW.

En la actualidad los satélites modernos utilizan los siguientes tipos de modulación: por conmutación de fase (PSK) y por amplitud cuadrática (QAM). Estos tipos de modulación pueden codificar varios bits en un solo elemento de señalización, por lo tanto esté puede ser un parámetro más indicativo que la potencia de la portadora. A este elemento se le conoce como energía por bit Eb. La ecuación 18 define la energía por bit.

Ecuación 18

Eb = energía por bit (joules por bit) Pt = potencia total saturada de salida (watts o joules por segundo) Tb = tiempo de un solo bit (segundo) fb = frecuencia de bits (hertz)

La relación de energía de bit a densidad de ruido Eb/No sirve para comparar sistemas digitales que utilizan distintas frecuencias de transmisión, así como esquemas de modulación o técnicas de codificación. La ecuación 19 muestra que la relación energía de bit a densidad de ruido está dada de la siguiente manera.

Ecuación 19

Esta relación es adecuada para sistemas digitales, pero con fines de facilitación es más útil medir la relación de potencia de portadora de banda ancha a densidad de ruido y convertirla a Eb/No. De esto se obtiene la ecuación 20

Ecuación 20

Se dice que la relación Eb/No es independiente de la técnica de codificación, del esquema de modulación y del ancho de banda, esto siempre y cuando no sea modificada la potencia total por portadora C y la velocidad, en bps, para no alterar la energía por bit Eb, al igual que se espera que la temperatura permanezca constante para que la densidad de ruido tampoco sea alterada. EFECTOS ATMOSFERICOS EN LA PROPAGACION DE SEÑALES

Para fines de un diseño más exacto es necesario conocer no solo los efectos básicos de propagación de las ondas de radio, sino también la ubicación en donde se efectuará el enlace para así poder definir cómo influyen los aspectos climáticos sobre el cálculo del presupuesto de enlace. La atenuación de ondas de radio en la atmósfera se debe principalmente a dos efectos:

•Atenuación por gases en la atmósfera Lg •Atenuación por hidrometeoros Lr

B.1) ATENUACION POR GASES EN LA ATMOSFERA

La atenuación por gases atmosféricos Lg se obtiene de calcular el índice de atenuación Abs de la curva que se muestra en la figura 2.0, la cual indica el índice en (dB/Km) contra la frecuencia de transmisión. Nótese que en la curva a frecuencias aproximadas a los 22.235GHz, 53.5GHz y 65.2GHz generan una gran cantidad de pérdidas en potencia, por lo que las bandas de comunicaciones comerciales han decidido desecharlas y no tomarlas en cuenta para efectos de comunicaciones satelitales. El índice de atenuación será multiplicado por la distancia de la trayectoria atmosférica da. La ecuación 21 sirve para calcular la distancia de la trayectoria atmosférica, la cual depende del ángulo de elevación de la antena así como de la altura de la atmósfera, las cuales se pueden observar en la figura 2.1.

La altura será considerada de 10 Km debido a que ésta es la altura de la atmósfera a nivel del mar.

Figura 2.0 Grafica del índice de atenuación, dB/Km.

Figura 2.1 Altura de la atmósfera a nivel del mar.

La atenuación atmosférica por cielo claro (sin lluvia) se debe principalmente a efectos de absorción de energía de la onda de radio por efectos de resonancia en las moléculas de vapor de agua H2O y de oxígeno O2. La atenuación por cielo libre depende del ángulo de elevación de la antena, donde a ángulos bajos se generan mayores pérdidas y a ángulos altos menores pérdidas.

Ecuación 21

La ecuación 22 muestra cómo se obtiene el cálculo de las pérdidas por gases atmosféricos y

estas pérdidas son el producto de la curva del índice de atenuación por la trayectoria atmosférica. El resultado de las pérdidas por gases se obtendrá en decibeles.

Ecuación 22

B.2) ATENUACION POR HIDROMETROS

La atenuación por lluvia es un factor que puede llegar a disminuir una señal de radio considerablemente. La figura 2.2 muestra el desgaste que sufre la señal al cruzar por una cortina de lluvia.

Figura 2.2 Desgaste de la señal por efectos de lluvia.

Se le conoce como atenuación por hidrometeoros Lr a cualquier meteoro compuesto de agua, ya sea lluvia, granizo o nieve. La lluvia empieza a causar disminución de potencia a partir de frecuencias mayores de 3GHz, esto ocurre debido a efectos de refracción y dispersión. Dependiendo de la región geográfica donde se encuentre la estación terrena, la atenuación por lluvia puede ser menor o mayor, esto se basa en las estadísticas de intensidad de lluvia, tamaño de gota y presión atmosférica.

La tabla 1 se muestra qué cantidad de lluvia R en (mm/hr) que cae en cada zona de los

distintos continentes. Al conocer la región de lluvia donde se encuentra las estaciones terrenas y se conocen las frecuencias de transmisión que se podrán obtener los valores de la atenuación por lluvia de ese lugar. La ecuación 23 se utilizará para obtener la atenuación por lluvia a. Este parámetro indicará la atenuación específica en (dB/Km). La ecuación 24 calculará la atenuación por hidrometeoros, ésta se calcula como el producto del parámetro de atenuación por lluvia a por la distancia de trayectoria atmosférica da.

Ecuación 23

Ecuación 24

Los valores de a y b son coeficientes relativos de la señal de radio y se obtienen gracias a los siguientes intervalos: Para a:

4.21X10-5 * f 2.42 , 2.9 = f > 54 GHz

4.09X10-2 * f 0.699 , 54 < f = 180 GHz Ecuación 25

Para b:

1.41 * f – 0.0779, 8.5 = f > 25 GHz

2.63 * f – 0.272, 25 < f = 164 GHz Ecuación 26

Los valores de f usados en las ecuaciones 25 y 26 deberán estar en GHz.

Tabla 1 Regiones de lluvia en el continente

Fig. 2.3 Regiones de lluvia en el continente Americano.

CÁLCULO DE LA RELACION GANANCIA A TEMPERATURA EQUVA LENTE DE RUIDO CON LLUVIA

Como ya se mencionó anteriormente, las pérdidas por lluvia generan grandes pérdidas en

las señales de radio. Otro factor que se ve afectado por la lluvia es la temperatura equivalente de ruido, por lo cual se verá afectado todo el presupuesto de enlace. La ecuación 27 servirá para cambiar la temperatura equivalente de ruido constante de un sistema, cuando el sistema esté siendo afectado por la lluvia.

Ecuación 27

To = Temperatura constante de 290 °k Lr = Pérdidas provocadas por lluvia (adimensional) La ecuación 28 muestra la relación de ganancia a temperatura equivalente de ruido con lluvia.

Ecuación 28

Relación ganancia a temperatura equivalente de ruido con lluvia expresada en decibeles

Ecuación 29

ECUACIONES DEL ENLACE

Para poder analizar un enlace satelital se utilizan las ecuaciones de enlace separándolas en dos secciones, subida y bajada. Estas ecuaciones consideran las ganancias y pérdidas por efectos de ruido tanto en la atmósfera como en las estaciones terrenas y el transpondedor del satélite. C.1) ENLACE DE SUBIDA

Como ya se dijo en el enlace de subida se generan ganancias y pérdidas de una señal de radio. Todas estas pérdidas ya se han comentado antes y las denominamos parámetros del enlace, estos parámetros ayudaran a definir la calidad de la señal que llega, en este caso de la estación terrena transmisora al satélite receptor. En la ecuación 30 se muestra la relación portadora a densidad de ruido. Para poder obtener esta relación será necesario transformar todos los parámetros de sus unidades naturales a decibeles para así poder saber de cuánta calidad es el enlace.

Ecuación 30

u u

A continuación la ecuación 31 muestra la relación portadora señal a ruido con el cielo claro, la cual se utilizará para conocer la cantidad de potencia y la calidad de nuestro sistema.

Ecuación 31

Si se desea saber qué cantidad de potencia se está transmitiendo cuando la señal se ve afectada por hidrometeoros, se realiza el cálculo mencionado anteriormente para obtener la atenuación Lr y la relación de ganancia a temperatura equivalente de ruido afectada por lluvia G/T. Estos dos parámetros se utilizarán en el cálculo de la relación de portadora a ruido, como se ve en la ecuación 32

Ecuación 32

Para obtener la potencia con la que se tiene que transmitir cuando está lloviendo, simplemente

se realiza la diferencia entre la relación portadora señal a ruido con cielo claro y la relación portadora señal a ruido con lluvia, obteniendo así la potencia que se requiere aumentar cuando llueve para que así llegue al transmisor la misma potencia en los dos casos. La ecuación 33 sirve para obtener la relación de potencia de bit a densidad de ruido en decibeles.

Ecuación 33

PIREu = Potencia radiada isotropicamente de subida (dBW) Lpu = Pérdidas por trayectoria de subida (dB)

(G/Te)u = Relación ganancia a temperatura equivalente de ruido de subida (dBK-1) Lgu = Atenuación por gases atmosféricos de subida (dB) K = Constante de Boltzman (dBWK) Bu = Ancho de Banda de subida (Mhz) Lru = Pérdidas por lluvia de subida (dB)

C.2) ENLACE DE BAJADA

Para el enlace de bajada se realizan los mismos pasos que para el enlace de subida, solamente que los parámetros que se utilizan son los que se encuentran en el modelo del enlace de bajada. De ahí se obtienen las siguientes ecuaciones:

La ecuación 34 muestra la relación portadora a densidad de ruido en el enlace de bajada con el resultado en decibeles.

Ecuación 34

La ecuación 35 muestra la relación portadora señal a ruido con el cielo claro en el enlace de bajada con el resultado en decibeles.

Ecuación 35 La ecuación 36 muestra la relación portadora señal a ruido con lluvia en el enlace de bajada con el resultado en decibeles.

Ecuación 36 La ecuación 37 muestra la relación de potencia de bit a densidad de ruido en el enlace de bajada con el resultado en decibeles

Ecuación 37 PIREd = Potencia radiada isotrópica efectiva en el enlace de bajada (dBW) Lpd = Pérdidas por trayectoria en bajada (dB)

(G/Te)d = Relación ganancia a temperatura equivalente de ruido en bajada (dBK-1) Lgd = Atenuación por gases atmosféricos en bajada (dB) K = Constante de Boltzman (dBWK) Bd = Ancho de Banda en bajada (Mhz) Lrd = Pérdidas por lluvia en bajada (dB)

CALCULO DE LA EFICIENCIA TOTAL DEL SISTEMA

Con el cálculo de la relación portadora señal a ruido, la relación portadora a densidad de ruido y la relación densidad de energía de bit a ruido, tanto como de subida y de bajada. Se puede calcular la eficiencia total del sistema mediante las siguientes ecuaciones. La ecuación 38 muestra la eficiencia total en el sistema de la relación portadora a densidad de ruido.

Ecuación 38

La ecuación 39 muestra la eficiencia total en el sistema de la relación densidad de energía de bit a ruido.

Ecuación 39

La ecuación 40 muestra la eficiencia total en el sistema de la relación de portadora a

señal a ruido, debido a que en el modelo no existen otro tipo de interferencias.

Ecuación 40

La relación C/N total depende no solo de las relaciones de portadora a ruido de subida y bajada, también dependen de otros factores como la relación por intermodulación (C/N)im y la interferencia de otros sistemas cercanos (C/I). Por lo que la ecuación 41 queda de la siguiente manera:

Ecuación 41

SISTEMAS “DTH”: estructura funcional, regulaciones y mercado

Los Sistemas de Televisión Directa por Satélite, más conocidos como Sistemas DTH

(Direct-To- Home), son sistemas destinados a la distribución de señales audiovisuales y datos directamente al público desde satélites geoestacionarios. Estos sistemas aprovechan la amplia cobertura de los satélites geoestacionarios brindando un servicio a millones de usuarios simultáneamente lo que permite lograr un servicio muy rentable, a pesar del alto costo del satélite.

Dos factores fueron claves en este desarrollo: el estándar de compresión y transporte MPEG-2 (Motion Picture Expert Group-2) y el estándar de transmisión DVB-S (Digital Video Broadcasting- Satellite). La combinación de las técnicas de compresión, el uso de las técnicas de comunicación digital y la alta potencia de transmisión de los satélites geoestacionarios utilizados, hace que la oferta televisiva de los sistemas DTH digitales se incremente explosivamente (cientos de programas), el precio por programa transmitido se reduce significativamente y los conjuntos de recepción se caracterizan por el uso de antenas parabólicas de pequeño diámetro y bajo costo. Aunque habitualmente los sistemas DTH se han encargado de ofrecer programas de televisión y radio, el advenimiento de la TV digital ha permitido la incorporación de una creciente gama de servicios interactivos que toman el nombre de televisión interactiva. Aunque el televisor no ha sido concebido para estos fines, se están dando pasos tecnológicos muy concretos para acercarlo a las prestaciones de un PC (Personal Computer) conectado a Internet.

ESTRUCTURA FUNCIONAL DE UN SISTEMA “DTH”

A diferencia de los tradicionales sistemas de comunicaciones por satélite orientados a mercados limitados (operadores de telecomunicaciones), los sistemas DTH están orientados a un mercado masivo compuesto por millones de usuarios que están abonados al servicio. Para tales fines se crea una empresa específica que brinda el servicio (proveedor del servicio) a partir de un grupo de agentes en una infraestructura denominada plataforma (Fig. 2.4). Además del proveedor del servicio, la plataforma incluye al operador de la red de distribución por satélite y los proveedores de los equipos y dispositivos de recepción para los usuarios.

Fig. 2.4 Estructura funcional de un sistema DTH

Las principales funciones del proveedor del servicio son las siguientes:

• Diseño de la programación audiovisual que será distribuida a través del soporte de transmisión utilizado, en este caso, la red de satélites. Los diferentes programas son adquiridos de los productores de contenido (HBO, CNN, Cinemax, ESPN, Fox Sports, AXN, Calle 13, Euronews, etc.). Del atractivo de los contenidos de la programación será , en gran medida, el éxito comercial de la plataforma. Actualmente la principal oferta audiovisual son contenidos con calidad SDTV (Standard Definition TV) equivalentes a la calidad de programas NTSC, PAL y SECAM. Algunas plataformas ya incluyen contenidos HDTV (High Definition TV). Enla actualidad EEUU lidera mundialmente la industria de producción de contenidos.

• El control del acceso a los contenidos mediante el uso de un sistema de acceso condicional(CA: Conditional Access) mediante el cual el usuario paga por el consumo de la programación deseada y garantiza los beneficios económicos de la plataforma. En muchos casos este control del acceso a los contenidos ha sido vulnerado por usuarios no autorizados (“piratas”) por lo que se hace imprescindible su continuo perfeccionamiento.

• La incorporación de servicios interactivos, tanto los relacionados con la oferta audiovisual como otros servicios que se comienzan a ofrecer a través del televisor. Entre los principales servicios interactivos relacionados con los contenidos audiovisuales están la EPG (Electronic Programming Guide), los programas PPV (Pay-Per-View) y los contenidos NVoD (Near Video on Demand). La EPG es el menú que aparece a voluntad del usuario en la pantalla del televisor desde donde se selecciona el programa deseado. La EPG reside de forma temporal en el equipo de recepción del usuario y permite un grado de interactividad local. Los programas PPV son aquéllos que están incluidos en la oferta principal pero que el usuario tiene que hacer un pago adicional para su consumo. Aquí el grado de interactividad entre el usuario y el proveedor del servicio es del tipo “cliente-servidor” por lo que resulta necesario disponer de un canal de retorno, comúnmente implementado a través de la red telefónica conmutada (RTC). Los contenidos NVoD representan una oferta televisiva escalonada en tiempo de un mismo programa (película de estreno) y el usuario solicita el consumo del contenido en el horario de su conveniencia. También se necesita un canal de retorno ya que la interactividad es del tipo “cliente-servidor”. El formato de la TV digital permite incorporar nuevos servicios interactivos equivalentes a los que se ofrecen a través de un PC conectado a Internet. Entre los servicio más representativos está telecompra (homeshopping), televotación, telebanca, correo electrónico, chateo, recibo y envío de mensajes SMS (Short Messages Service) a los teléfonos móviles, y el acceso a Internet. Este nuevo tipo de servicio se gestiona a partir de un proveedor de servicios interactivos que tiene el acceso a los servidores que contienen la información deseada (por ejemplo, el servidor de un banco).

EL OPERADOR DE LA RED DE DISTRIBUCION POR SATÉLITE

Este operador tiene a su cargo la gestión y venta de ancho de banda y potencia de transmisión en órbita al proveedor del servicio para distribuir la oferta audiovisual y servicios interactivos a los abonados. Los componentes fundamentales son el centro de transmisión y la flota de satélites geoestacionarios.

EL CENTRO DE TRANSMISIÓN

El centro de transmisión lleva a cabo tres funciones fundamentales:

• Formación de las señales de programa logrando un flujo digital de banda base (BB) denominado Flujo de Transporte, correspondiente al estándar MPEG-2. Los diferentes programas que entrega el productor de contenidos a través del proveedor del servicio son agrupados en diferentes Flujos de Transporte. Para la formación de cada Flujo de transporte se llevan a cabo dos procesos básicos: digitalización y compresión de la señal audiovisual y el multiplex de tiempo de varios programas digitales (comprimidos).Adaptación del Flujo de Transporte de BB al canal de transmisión por satélite. Aquí se lleva a cabo la aleatorización de los bits del Flujo de Transporte, la codificación de canal para la protección de la información contra el ruido y la interferencia, la conformación de los pulsos de BB para evitar la interferencia entre símbolos y la modulación digital. Estas funciones están definidas en el estándar de transmisión DVB-S.

• La conversión de frecuencia de la subportadora modulada de salida del modulador digital y la amplificación de potencia para lograr los parámetros de operación requeridos de operación del satélite.

En la Fig.1.2 se muestra el centro de transmisión de la plataforma estadounidense DirecTV en

Castle Rock, Colorado.

Fig. 2.5 Centro de transmisión de DirecTV en Castle Rock, Colorado (EEUU)

LA FLOTA DE SATÉLITES

Los satélites utilizados en los sistemas DTH tienen como misión la retransmisión de las

portadoras moduladas provenientes del centro de transmisión hacia los abonados de la plataforma en la zona de cobertura correspondiente.

Los satélites de los sistemas DTH tienen que aparecer como puntos fijos para la zona de cobertura sobre la superficie terrestre con el objetivo de simplificar el diseño y operación de los terminales terrenos de los usuarios, así como reducir el costo de su implementación. Un satélite que cumpla con el requisito anterior tiene que describir una trayectoria (orbita) circular concéntrica con el centro de la Tierra y estar contenida en el plano ecuatorial terrestre. Este tipo de trayectoria es única y se denomina órbita geoestacionaria. Fue propuesta por A.C. Clarke en 1945 como medio de realizar transmisiones de televisión a escala mundial.

Los satélites correspondientes se denominan satélites geoestacionarios y su movimiento circular está sincronizado a una vuelta completa del satélite alrededor de la Tierra por una vuelta completa de la Tierra alrededor de su eje polar (23 horas, 56 minutos y 4,1 segundos). Para ello se requiere que el satélite esté a una altura de 35786 kilómetros sobre el ecuador terrestre. En cada punto de la órbita geoestacionaria se equilibran las fuerzas de atracción gravitatoria y de repulsión centrífuga. En la Fig. 1.3 se muestra una vista de un satélite geoestacionario observado desde una posición panorámica en el espacio exterior.

Fig. 2.6 Órbita geoestacionaria

Desde el punto de vista de las transmisiones DTH, el satélite geoestacionario presenta el inconveniente de que no puede cubrir zonas con latitudes mayores de 81,3º norte (N) ó sur (S). Afortunadamente la mayor parte de la población mundial está ampliamente concentrada por debajo de estas latitudes. Para cubrir zonas muy septentrionales (Siberia), se han utilizado satélites de órbita altamente elíptica (HEO: Highly Elliptic Orbit) como los satélites MOLNYA y TUNDRA.

Para supervisar y controlar el estado operativo de los satélites, el operador de la red utiliza un conjunto de estaciones terrenas que tiene su propio sistema de comunicaciones. Estas estaciones se han denominado comúnmente estaciones TT&C (Telemetry, Tracking and Command). Además existe un centro de control general para la gestión de los recursos a bordo de los satélites.

La posición que ocupa un satélite en la orbita geoestacionaria se denomina posición orbital y se mide por los grados de longitud Este (E) u Oeste (W) de la proyección del satélite sobre el ecuador terrestre (punto subsatelital). Así, por ejemplo, el satélite Hispasat 1D está ubicado en 30º W, mientras que el ASTRA 1F está en 19,2º E (Fig.1.4).

Fig. 2.7 Posición orbital

Varios satélites pueden compartir una misma posición orbital denominándose satélites co-posicionados. Un ejemplo típico son los satélites ASTRA 1B, 1C, 1E, 1F, 1G, 1H y 2C, ubicados en

19,2º E. El uso de satélites co-posicionados permite la expansión de la capacidad de transmisión sin necesidad de recurrir a la adquisición de nuevas posiciones orbitales. Además, la antena del conjunto de recepción del abonado no tiene que estar cambiando la orientación para recibir la oferta de contenidos de la plataforma en el caso de que los satélites estuviesen en posiciones orbitales diferentes. El uso de satélites co-posicionados ha hecho muy común el hecho de que se hable mas en términos de transmisiones desde una posición orbital que de transmisiones desde un satélite geoestacionario específico. Las posiciones orbitales son asignadas a cada país por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) sobre una base regional, en las denominadas “World/Regional Radiocommunications Conference” (WRC/RRC). Para ser un operador de una red de distribución por satélite es necesario optar y obtener una de las licencias que la Administración de Telecomunicaciones de cada país otorga por un procedimiento de licitación (subasta). De esta manera, el operador de satélites adquiere una (o varias) posiciones en la órbita geoestacionaria donde ubica los satélites de su empresa. El proceso de licitación es un momento de singular importancia económica, ya que el acceso a las posiciones orbitales más atractivas ofrece un buen punto de partida para lograr el éxito comercial de la plataforma.

OPERADORES DE SATÉLITES

1) EUTELSAT Eutelsat surge en 1977 en París, Francia, como una organización intergubernamental europea con el objetivo de alcanzar la autonomía en el sector espacial. Actualmente cuenta con 23 satélites, de los cuales, los satélites HOT BIRD 1, 2, 3, 4 y 6, co-posicionados en la posición orbital 13º E, son los mas importantes para los servicios DTH. Estos satélites cubren un mercado de 110 millones de abonados entre usuarios de satélite y redes de cable, con una oferta de 1700 canales de televisión y 850 estaciones de radio a diferentes plataformas en 45 idiomas. El satélite HOT BIRD 6 también contiene una carga de comunicaciones que puede ser utilizada con un servicio de multiplex a bordo denominado Skyplex .Los satélites EUROBIRD complementan el servicio de los satélites HOT BIRD, tanto en servicios DTH como transmisiones multimedia. Los satélites W y SEASAT, cubre servicios en África, Oriente Medio, Japón y Rusia. Los satélites ATLANTIC BIRD, ubicados entre 12,5º E y 5º E y tienen como misión principal garantizar la conectividad entre América, Europa, África y Asia como red troncal (backbone) para el acceso a Internet, redes privadas y enlaces de contribución a otras redes.

2) ECHOSTAR El operador estadounidense EchoStar [9] se funda en 1980 y comienza las operaciones el 28 de Diciembre de 1995 a partir de la plataforma Dish (Digital Sky Highway) Network. En la actualidad es propietario de las posiciones orbitales 61,5º-110º-119º-121º-148º W, donde tiene ubicados nueve satélites geoestacionarios. Las posiciones mas importantes son 110º W y 119º W donde cada una tiene asignado el total de 32 canales de transmisión de 24 MHz de ancho de banda según la planificación de la RARC´83 [10], [11] para el servicio DTH en América. En estas posiciones están ubicados los satélites Echostar IV y V (110º W) y Echostar VI, VII y VII (119º W) desde donde se oferta la mayor programación y se brinda servicio a la mayor cantidad de abonados.

3) HISPASAT Hispasat [12] es el operador de telecomunicaciones por satélite de España. Actualmente tiene sus satélites en la posición orbital 30º W asignada por la UIT (originalmente en 31º W). Aunque el servicio es diverso, los satélites cubren el importante mercado DTH para España (Vía Digital) y Portugal (TV Cabo). Sus satélites mas importantes en la actualidad son el Hispasat 1C y 1D. Es uno de los pocos operadores europeos que cumplen con las especificaciones de la WARC´77 [13]. La misión DTH transmite cinco canales de televisión de 27 MHz de ancho de banda. Los satélites Hispasat también garantiza la cobertura en América. Actualmente Hispasat ha desplegado el satélite Amazonas en la posición orbital 61º W (Brasil) con una carga de comunicaciones inteligente especialmente diseñada para facilitar el acceso a Internet y multimedia.

4) PANAMSAT En 1984 se funda PanAmSat convirtiéndose en el primer operador privado en brindar servicio internacional a través de satélites. En 1988 se lanza el primer satélite, el PAS-1 en la posición orbital de 45º W, siendo CNN el primer cliente con el objetivo de brindar servicios de televisión en América Latina. Entre 1995-96, tanto PanAmSat como Galaxy lanzan satellites para proveer servicios DTH a América Latina a través de las plataformas Sky Latin America y Galaxy Latin America. En 1996 PanAmSat y Hughes Electronics Corp. se fusionan en una nueva empresa, utilizando el mismo nombre de PanAmSat, con una flota de 14 satélites. Hoy en día PanAmSat es uno de los operadores más importantes de satélites a nivel mundial con una flota de 23 satélites.

5) NEW SKIES SATELLITES (NSS) Es el operador de satélites mas joven para servicios de televisión digital y datos. Contiene cuatro satélite: NSS-5 (183º E) que cubre la región del Océano Pacífico y la Costa Occidental de NorteAmérica; NSS-806 (319,5º E) que cubre el continente americano y Europa Occidental; NSS-7 (338º E) optimizado para brindar servicios de video, Internet, datos y gubernamentales en las regiones de América, Europa, África y el Oriente Medio; NSS-703 (57º E), posicionado en la encrucijada entre Europa, África, Oriente Medio, India , Asia y Australia; NSS-6 (95º E) y el NSS- 8 (57º E). Todos estos satélites estarán operativos entre el 2009 y el 2021. Una de las principales características de esta flota de satélites es que su servicio básico es en banda C, aunque también ofrecen servicio en la banda Ku.

PROVEEDORES DE EQUIPOS DE RECEPCIÓN Este proveedor comercializa los equipos y dispositivos para la recepción de los contenidos que ofrece la plataforma. Para el caso de la recepción individual, el conjunto de equipos está formado por la antena parabólica, el amplificador de antena o LNB (Low Noise Block) y el IRD (Integrated Receiver and Decoder). Este último es también denominado STB (Set Top Box). Normalmente cada plataforma dispone de un IRD propietario (no puede ser utilizado para la recepción de los servicios de otra plataforma) creando los denominados mercados verticales. Esto permite que el IRD sea subvencionado por la plataforma y hacer ofertas de precios por debajo de su costo de producción. Esta estrategia ha acelerado la penetración del servicio DTH en el mercado y fue utilizada por DirecTV en las Navidades de 1994 para promocionar su producto. Actualmente, organizaciones de telecomunicaciones, la industria electrónica de consumo, organismos de estandarización y algunos gobiernos (fundamentalmente de la Unión Europea) están forzando la situación para crear un mercado horizontal; es decir, la interoperabilidad entre servicios y tecnologías de las diferentes plataformas. El desarrollo y producción de la tecnología de los equipos y dispositivos de recepción es desarrollada por empresas especializadas del sector de la electrónica de consumo (RCA, Thomson, Philips, Sony). Las empresas instaladoras son las encargadas del proyecto-instalación, tanto a usuarios individuales y colectivos, y su posterior mantenimiento.

LOS ENLACES DE TRANSMISION Y DE RECEPCIÓN El satélite recibe las diferentes portadoras moduladas que emite el centro de transmisión a través del enlace ascendente (uplink) y las retransmite hacia los diferentes sitios de recepción en Tierra a través del enlace descendente (downlink). Desde el punto de vista de un sistema DTH y tomando como referencia al satélite, se denominará enlace de recepción al enlace ascendente, mientras que el enlace descendente será el enlace de transmisión. El satélite modifica la frecuencia de recepción y selecciona una nueva frecuencia de transmisión para el enlace descendente evitando así interferencias entre estos dos enlaces. Como el satélite es un recurso de comunicaciones limitado en potencia, la frecuencia de transmisión del enlace descendente se selecciona de un valor menor que la frecuencia de recepción del enlace ascendente.A mayor frecuencia se produce mayor atenuación en el trayecto de propagación de la señal (pérdida de espacio libre) y por lo tanto, se necesita mayor potencia de transmisión.

BANDAS DE FRECUENCIA La UIT es el organismo internacional responsable de las regulaciones radioeléctricas del servicio de los sistemas DTH. Estos sistemas utilizan las bandas de frecuencia asignadas al Servicio Fijo por Satélite ó FSS (Fixed Satellite Service) y al Servicio de Difusión por Satélite ó BSS (Broadcast Satellite Service). Dentro de cada categoría, la UIT asigna los segmentos de frecuencia y posiciones orbitales sobre una base regional (Europa, América y Asia). En la Fig. 1.5 se muestran las bandas de frecuencia del enlace de transmisión asignadas a los diferentes tipos de servicios en América y Europa. Las señales en estas bandas son denominadas microondas (por el tamaño de su longitud de onda), se propagan en línea recta y no son reflejadas por la ionosfera. Las denominaciones de las bandas por letras ha sido una práctica adoptada de la terminología militar aliada desde la II Guerra Mundial, a partir del desarrollo del radar.

Fig. 2.8 Bandas de frecuencia utilizadas en los sistemas DTH Las frecuencias del enlace de transmisión revisten especial importancia en la planificación, diseño y operación del sistema DTH, lo que incide en el adecuado diseño y selección de las componentes del conjunto de recepción de los abonados al servicio. Las dos bandas de frecuencias más utilizadas han sido la banda C (banda de 4 GHz) y la banda Ku. Esta última banda se divide en una banda baja entre 10,7 y 11,7 GHz y una banda alta entre 11,7 y 12,75 GHz. La banda baja se conoce como banda de 11 GHz, mientras que la banda alta es la banda de 12 GHz. De esta manera la banda Ku se identifica como la banda de 11/12 GHz y es la banda predominante para las transmisiones DTH en la actualidad. La banda C se sigue utilizando en regiones muy lluviosas ya que ésta última no influye en las transmisiones a esta frecuencia. En el caso del enlace de recepción ( emisión del centro de transmisión al satélite) las principales bandas utilizadas son: 14,0-14,50 GHz (América y Europa) en Ku-FSS; 17,30-17,80 GHz (América) y 17,30-18,10 GHz (Europa) en Ku-BSS. Estas bandas no tienen incidencia en el servicio DTH.

PLAN DE FRECUENCIA El plan de frecuencia es otra de las regulaciones radioeléctricas que tiene que ser cumplida por las transmisiones DTH y consiste en la división en canales de las bandas de frecuencia del enlace de transmisión. En general, el plan de frecuencia sigue la estructura mostrada en la Fig. 1.6. El uso de polarizaciones cruzadas (ortogonales) permite establecer dos canales de transmisión simultáneos a la misma frecuencia de portadora (re-uso de la frecuencia), lo que permite incrementar la capacidad de la banda de frecuencia.

Fig. 2.9 Canales de transmisión

Las polarizaciones más utilizadas son la polarización lineal y la polarización circular (Fig. 1.7). Las polarizaciones lineales cruzadas son la polarización horizontal (H) y la polarización vertical (V). Las polarizaciones circulares cruzadas son la RHCP (Rigth Hand Circular Polarization) y la polarización LHCP (Left Hand Circular Polarization). Como el aislamiento entre los dos canales adyacentes no es perfecto, normalmente se establece un pequeño desplazamiento entre las frecuencias centrales de los canales adyacentes. Esto permite, además, un mejor aislamiento en la antena receptora del terminal terreno. En algunos casos esta práctica no es seguida y los canales de polarizaciones cruzadas utilizan la misma frecuencia central, lo que se ilustra en el plan de transmisión del satélite PAS-1R en su haz sudamericano (Fig. 1.8). La banda C-FSS en Norteamérica, se ha dividido en 24 canales de transmisión de 36 MHz cada uno, utilizándose las polarizaciones cruzadas H/V. La banda Ku-BSS ha sido sometida a una planificación de frecuencia regional por parte de la UIT-R. La banda Ku-BSS en Europa es dividida en 40 canales de 27 MHz de ancho de banda, utilizando polarización circular (RHCP/LHCP). En América, la banda Ku-BSS se ha dividido en 32 canales de 24 MHz de ancho de banda, utilizando igualmente la polarización circular.

Fig. 3.0 Tipos de polarización

Fig. 3.1 Plan de frecuencia del PAS-1R (Haz sudamericano)

En la Tabla 1.2 se resumen los planes de frecuencia para las bandas C y Ku para las regiones de

Europa (Región 1) y América (Región 2).

Tabla 1.2

Canales de satélite por banda: C-FSS y Ku-BSS

Banda Ancho de banda Canales Polarización

C-FSS 500 MHz 24 canales de 36 MHz H/V

Ku-BSS (Europa) 800 MHz 40 canales de 27 MHz RHCP/LHCP

Ku-BSS (América) 500 MHz 32 canales de 24 MHz RHCP/LHCP

En las Tablas 1.3 y 1.4 se resumen los planes de frecuencia de los canales de transmisión del

operador europeo SES-ASTRA en la banda Ku-FSS.

Tabla 1.3

Plan de frecuencia de ASTRA (Ku-FSS) Banda Baja

Banda Ancho de banda del canal Numeración de los canales

Banda D: 10,70 – 10,95 GHz

Banda C: 10,95 – 11,20 GHz

Banda A: 11,20 – 11,45 GHz

Banda B: 11,45 – 11,70 GHz

26 MHz

26 MHz

26 MHz

26 MHz

49-64

33-48

1-16

17- 32

Tabla 1.4

Plan de frecuencia de ASTRA (Ku-FSS) Banda Alta

Banda Ancho de banda del canal Numeración de los canales

Banda E: 11,70 – 12,10 GHz

Banda F: 12,10 – 12,50 GHz

Banda G: 12,50 – 12,75 GHz

33 MHz

33 MHz

26 MHz

65-84

85-104

106-120

CONCLUCIÓN

Los sistemas satelitales DTH han dado un paso gigantesco en el camino de acercarse a nuestro hogar ,dado a que hoy en día podemos disfrutar de la tecnología que mucho tiempo era utilizada solo por los más adinerados ,tener tv satelital ya es posible gracias al avance en las normas y protocolos de comunicación (DVB) y a su vez porque el mercado satelital es a nivel mundial , es esta la gran ventaja que posee este tipo de comunicación y que para un futuro no muy lejano absorberá todo tipo de comunicación cableada.

BIBLIOGRAFÍA http://www.diesl.com/web/index.php?page=acimut http://ocw.upm.es/teoria-de-la-senal-y-comunicaciones-1/radiocomunicacion/contenidos/presentaciones/