INSTITUTO
POLITECNICO
NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LOPEZ MATEOS”
“RED SATELITAL DE BANCA CREMI, S.A.”
MEMORIA
DE
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
QUE
PARA
OBTENER
EL
TITULO
DE:
INGENIERO
EN
COMUNICACIONES
Y
ELECTRÓNICA
PRESENTA:
AMALIA
CECEÑA
LÓPEZ
ASESOR:
ING.
PEDRO
MARTIN
MORALES
BECERRA
AGRADECIMIENTOS
Los trabajos como este son el resultado del esfuerzo de años de estudio que solo se pueden terminar con el apoyo de mucha personas.
Si existe alguien en esta vida a quien pueda amar y agradecer profundamente, es a mis PADRES, mismos a quien DEDICO y DEBO todo lo que soy, pues ellos son y seguirán siendo, la principal fuente de impulso y motivación necesarios para la culminación de cualquier empresa que pueda intentar y lograr obtener.
Como testimonio de gratitud y eterno agradecimiento por el apoyo que desde pequeña me brindaron y me siguen brindando, y con el cual he logrado terminar mis estudios profesionales siendo para mí la mejor de las herencias.
A mi padre, ARTURO CECEÑA RENDÓN, que siempre trabajando arduamente y preocupándose siempre porque saliera adelante en los estudios.
A mi madre, VIRGINIA LÓPEZ RAMÍREZ, por todo el cariño y apoyo siempre incondicional.
A mi querido hermano, LENIN CECEÑA LOPEZ, siempre orgulloso de mi.
Mi eterno agradecimiento a mis queridos Maestros: el Ing. Pedro Morales Becerra, el Maestro Francisco Hernández Rangel y el Maestro Cuauhtémoc Utrera Gómez, por su amistad, por su invaluable apoyo y motivación para la realización de este trabajo.
A todos los Maestros y Maestras que a lo largo de la carrera me formaron con sus valiosos conocimientos, mismos sin los cuales éste trabajo no hubiera sido posible, por su noble empeño en formar seres útiles a la sociedad.
A mi amiga Verónica Salazar Becerra, a su esposo Rafael Castro Castro, a sus hijos Rafael Castro Salazar y Francisco Castro Salazar, mi agradecimiento hoy y siempre por su desinteresada amistad y apoyo.
A mis amigas, Leticia Zúñiga Anchondo y Rosita Hernández, por su invaluable apoyo en los momentos que mas las he necesitado, a lo largo de todos los años de conocernos, que con sus críticas constructivas, consejos y llamadas de atención me guiaron.
A Olga Trejo Sepúlveda, Josefina Trejo y a su hija Beatriz y toda la familia, por distinguirme con su amistad.
A mis amigos:, Luis Moreno, Jesús Hernández, Rigoberto Hernández y Donaciano Dávila.
Y un muy grande y especial agradecimiento, al Padre Chino, por su inmenso cariño, bondad y apoyo, desde mis años de estudiante en preparatoria a la fecha.
A todos y cada uno de los que han formado parte de mi vida, muchas gracias.
1
I
N
D
I
C
E
INTRODUCCIÓN
3
CAPÍTULO
1
EXPANSIÓN
DE
LA
RED
SATELITAL
DE
BANCA
CREMI
1.1 Topología de una red satelital 5
1.2 Descripción general de la red de Banca Cremi 6
1.3 Configuración de redes satelitales 9
CAPÍTULO
2
SISTEMA
DE
SATÉLITE
MORELOS
2.1 Conceptos generales 12
2.2 Transpondedor 17
2.3 Tipos de órbitas 22
2.4 Interferencias en las comunicaciones 29
CAPÍTULO
3
ESTACIÓN
TERRENA
MAESTRA
3.1 Introducción 34
3.2 Hub Rack 35
3.3 Operación del equipo de banda base y modems satelitales de la Estación maestra. 41
3.4 Antena y RF 42
3.5 Subestación RFT 44
3.6 Acceso SCPC/FDMA 45
3.7 Operación del modem satelital Gemini 64 49
3.7.1. Módulo de Interface Digital 52
3.7.2. Módulo Modulador 56
3.7.3. Módulo Demodulador 58
3.8 Especificaciones técnicas, ambientales y mecánicas de los equipos 59
2
CAPÍTULO
4
ESTACIÓN
TERRENA
REMOTA
(VSAT)
4.1 Introducción 64
4.2 Requerimientos de instalación 65
4.3 Sistema de antena 69
4.4 Operación del modem satelital Gemini 64 80
4.4.1 Unidad electrónica exterior 81
4.4.2 Unidad electrónica interior 84
4.4.2.1 Tarjeta moduladora /RF 86
4.4.2.2 Tarjeta demoduladora 88
4.4.2.3 Tarjeta de interface digital 89
4.5 Operación de una Estación terrena 94
4.6 Especificaciones de los equipos 97
4.7 Procedimiento de acceso al Sistema de Satélites Morelos 100
CAPÍTULO
5
ETAPA
DE
MULTIPLEXAJE
5.1 Introducción 102
5.2 Servidor de red Marathon 5K 103
5.3 Especificaciones del agregado 108
5.4 Características generales 111
5.5 Planeación de la red, nodos e identificación 112
5.6 Configuración de nodos y puertos 112
5.7 Módulo de Voz/Fax 114
5.8 Configuración final de los puertos de voz/fax y datos 118
5.9 Establecimiento del enlace 118
5.10 Test de aceptación del enlace 119
5.11 Reporte de pruebas al cliente 124
5.12 Programa de mantenimientos preventivos 124
CONCLUSIONES
125‐126
BIBLIOGRAFIA
127‐128
LISTA
DE
FIGURAS
129‐130
LISTA
DE
TABLAS
131
3
I N T R O D U C C I Ó N
La
experiencia
que
he
adquirido
a
lo
largo
de
mi
desempeño
laboral
en
el
área
de
comunicación
vía
satélite,
me
ha
permitido
realizar
el
siguiente
trabajo
de
titulación
por
experiencia
profesional.
El
proyecto
que
referiré
se
remonta
a
principios
de
los
años
90.
La
empresa
en
que
se
desarrolló
fue
Banca
Cremi.
El
sistema
de
satélites
Morelos
era
del
que
se
disponía
en
esa
época.
Este
estaba
establecido
en
órbitas
geosíncronas,
lo
que
permitió
que
se
diseñaran
estaciones
terrenas
de
bajos
costos,
lo
cual
permitió
el
establecimiento
de
redes
de
voz,
datos
y
video
a
nivel
público
y
privado.
La
primera
fase
involucró
el
estudio
detallado
de
varios
parámetros
del
sistema
que
se
deseaban
enlazar
a
través
de
la
red,
tales
como:
conectividad,
volumen
y
tipo
de
tráfico,
(voz
y
datos),
tiempo
de
respuesta
deseado,
y
protocolos
entre
otros.
La
segunda
fase
fue
la
selección
de
la
arquitectura
de
la
red,
técnica
de
acceso,
el
tamaño
de
las
estaciones,
la
velocidad
de
transmisión
de
las
portadoras,
etc.
El
uso
de
estos
sistemas
satelitales
y
las
aplicaciones
de
la
teleinformática
se
fueron
expandiendo
significativamente.
Esto
ocasionó
una
alta
demanda
de
los
medios
de
transmisión
eficiente
y
altamente
confiables,
que
permitieran
la
conducción
y
conmutación
de
las
señales
digitales
bajo
diferentes
modalidades
y
rangos
de
velocidad,
desde
y
hacia
múltiples
lugares
de
nuestro
territorio.
Banca
Cremi
contaba
con
diversos
medios
de
comunicación,
de
acuerdo
a
la
aplicación.
Estos
iban
desde
un
radio
enlace,
el
uso
de
líneas
privadas
y/o
líneas
conmutadas
y
llamadas
de
larga
distancia.
Todo
esto
para
poder
comunicarse
con
su
centro
regional
y
4
nivel
nacional,
a
donde
las
sucursales
se
enlazaban.
La
comunicación
era
de
sucursal
a
regional
y
entre
regionales.
La
necesidades
del
Banco
por
lograr
una
mejor
comunicación
a
nivel
nacional
e
integrar
sus
equipos,
donde
todas
sus
aplicaciones
estuvieran
sobre
una
misma
plataforma,
en
un
solo
canal
de
comunicación,
y
el
hecho
de
poder
disponer
de
su
base
de
datos
de
forma
instantánea,
lo
llevaron
a
enfocar
sus
esfuerzos
en
un
proyecto
de
comunicación
vía
satélite,
el
cual
le
daría
presencia
a
nivel
nacional,
tendría
la
facilidad
de
ser
una
instalación
rápida,
con
un
fácil
acceso
a
lugares
remotos,
alta
disponibilidad,
confiabilidad
y
facilidad
de
expansión
en
el
futuro.
Todas
estas
características
las
reunió
el
equipo
HUGHES,
que
compitió
con
otras
marcas,
que
aunque
no
era
la
opción
mas
barata,
si
era
la
que
reunía
las
características
y
condiciones
necesarias
para
un
proyecto
de
tal
envergadura.
De
acuerdo
al
proyecto
original,
serían
20
estaciones,
que
serían
instaladas
en
dos
etapas:
una
primera
etapa
instalando
la
antena
maestra
y
10
estaciones
con
las
ciudades
más
importantes
y
de
alta
prioridad,
y
una
segunda
etapa
de
expansión,
la
cual
es
la
que
ocupa
este
trabajo
de
tesis
en
su
opción
de
memoria
profesional.
5
CAPITULO 1
TOPOLOGÍA DE RED DE BANCA CREMI
1.1 CONFIGURACIÓN SATELITAL DE BANCA CREMI
Con el propósito de seguir integrando los puntos de atención a clientes diseminados en el
interior de la República Mexicana, a su moderno sistema de comunicaciones, Banca
Cremi S. A., decidió ampliar el número de estaciones terrenas de su red privada de
comunicación vía satélite ya existente.
Por tal razón y para obtener los permisos correspondientes para la utilización del segmento
espacial requerido en la banda Ku, se presentó una memoria técnica a la consideración
de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT) y Telecomunicaciones de México. MORELOS II
Estación Maestra Cd. De México TIJUANA
HERMOSILLO
CULIACÁN
PTO. VALLARTA
GUADALAJARA
MONTERREY
MATAMOROS
TAMPICO LEÓN
ACAPULCO
6
Dicho documento contenía características de todos los equipos, los nombres de los sitios aenlazar, los nombres de los contactos en cada sitio, que figuraban como responsables, así
como las velocidades requeridas en cada sitio.
En esta segunda etapa se adicionaron 10 estaciones terrenas remotas a la base ya
instalada (una estación central y 10 estaciones remotas, como se muestra en la figura 1),
así como el equipo requerido en la estación maestra. Cada estación terrena tenía la
capacidad para cursar tráfico correspondiente a 5 canales de voz y 1 canal de datos.
1.2 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA RED
La red de comunicaciones con que contaba BANCA CREMI, consistía de una estación
maestra de 4.5 metros soportando 10 enlaces pero equipada para soportar 16, 9 de ellos
con velocidad de 64 kbps y 1 enlace de 128 kbps. La expansión planeada era para
poder enlazar 10 localidades adicionales con una velocidad de 64 kbps cada una. Esta
expansión mantenía la topología tipo estrella con nodo central en la Ciudad de México.
(Ver Fig. 1.2)
MEXICALI
MAZATLÁN
REYNOSA
AGUASCALIENTES
SAN LUIS POTOSI
QUERÉTARO CUERNAVACA
PUEBLA MORELIA
TOLUCA
Estación Maestra Cd. De México MORELOS II
7
Las ciudades y el tráfico a cursar por cada sitio se especifican en la tabla 1:LOCALIDAD CANALES DE
VOZ/FAX CANALES DE DATOS
VELOCIDAD
(KBPS)
PUEBLA 5 1 64
QUERETARO 5 1 64
TOLUCA 5 1 64
REYNOSA 5 1 64
MEXICALI 5 1 64
MAZATLÁN 5 1 64
MORELIA 5 1 64
SAN LUIS POTOSI 5 1 64
CUERNAVACA 5 1 64
AGUASCALIENTES 5 1 64
Todos los enlaces fueron digitales con portadoras de 64 kbps.
La técnica de acceso utilizada fue SCPC/FDMA, con modulación BPSK. Cada canal se
transmitió en una portadora distinta (Single Channel Per Carrier).
Esta tarea fue realizada por los modems satelitales marca Hughes, modelo Gemini 64, con
dos puertos de agregados (1 de 64 kbps, 2 de 64 kbps o uno a 128 kbps).
La estación maestra, estaba equipada con un amplificador de potencia (TWTA) de 75
watts en configuración 1:1 redundante. Se le agregó un hub rack de banda base con
capacidad para 16 modems satelitales, con lo cual el sistema quedó equipado para
manejar en forma simultánea 40 portadoras, 38 portadoras de 64 kbps y 2 portadoras de
128 kbps, es decir, 20 enlaces.
Las estaciones terrenas utilizadas en los puntos remotos adicionales fueron estaciones
terrenas tipo Gemini con antenas de 2.4 metros y amplificadores de estado sólido (SSPA’s)
de 1.5 watts, capaces de manejar hasta una portadora de 128 kbps.
El equipo de multiplexaje que se utilizó fue un modelo de la marca Micom, un servidor de
[image:10.612.79.538.90.322.2]8
40 canales de entrada, que podían ser, señales de datos sincrónicos, asíncronos y hasta 8señales de voz/fax, internamente el servidor soportaba hasta 4 tarjetas digitalizadores de
voz con 1 y/o 2 puertos. El Marathon 5K, suportaba una gama completa de protocolos
asíncronos y síncronos incluidos DEC SMOOTH SCROLL, HP ENQ/ACK, WANG, TANDEM, IBM
BSC Y IBM SNA/SDLC).
Para la digitalización y compresión de voz se utilizaba una tarjeta con dos canales de voz
de la marca MICOM, el cual utilizaba la técnica LBRV (Low Bit Rate Voice), para
compresión de voz de 4.8 kbps a 16 kbps por canal, una señal digital de voz de muy
buena calidad. Cada tarjeta contaba con su propio cancelador de eco integrado. Para
todos los enlaces, se usó en cada extremo un multiplexor MARATHON 5K, el cual
soportaba 5 canales de voz y 1 canal de datos (tanto los canales de voz como el de
datos se manejaron a 9.6 kbps cada una).
El tráfico de la red satelital de Banca Cremi en su conjunto, consistía únicamente de
señales de voz y datos en forma bidireccional entre las sucursales y la central. El equipo
que se conectaron los puertos de datos, era un computador central llamado WANG, y los
canales de voz fueron conectados al conmutador central ROLM de Banca Cremi que
existía en Ave. Paseo de la Reforma Núm. 93, en el segundo piso, en la ciudad de México.
Dichos puertos de voz, funcionaron como extensiones del conmutador en cada estación
remota, que se comunicaban entre si y con la central. (Ver Fig. 1.3)
TERMINAL SÍNCRONA
Antena Maestra de 4.57 mts Potencia de 75 watts Acceso SCPC/FDMA Banda Ku (14 a 14.5 GHz)
México, D.F. MODEM SATELITAL HUB RACK COMPUTADOR WANG PBX ROLM MODEMS DATOS: 9,6 KBPS
CANALES DE VOZ/FAX A 9.6 KBPS
Antena Remota de 2.4 mts Potencia de 1.5 watts
Acceso SCPC/FDMA Banda Ku 14 a 14.5 GHz.
[image:11.612.66.566.454.722.2]SERVIDOR DE RED
FIG. 1.3. TOPOLOGÍA DE LA RED SATELITAL DE BANCA CREMI
MORELOS II
5 CANALES DE VOZ/FAX
SERVIDOR DE RED
9
FIGURA 1.4 CONFIGURACIÓN ESTRELLAESTACIÓN CENTRAL
1.3.- CONFIGURACIÓN DE REDES SATELITALES
Existen tres tipos de configuraciones en una red vía satélite, las cuales son:
• Configuración estrella
• Configuración malla
• Configuración árbol
La forma de interconectar las estaciones de una red vía satélite, mediante un recurso de
comunicación, es decir la estructura topológica de la red, es un parámetro primario que
condiciona fuertemente las prestaciones que de la red pueden obtenerse. A esta forma
de conectividad se le da el nombre de topología de red.
El acierto en la elección de una u otra estructura dependerá de su adaptación en cada
caso al tipo de tráfico que debe cursar y de una valoración de la importancia relativa de
10
FIGURA 1.5. CONFIGURACIÓN MALLACONFIGURACIÓN ESTRELLA
Este tipo de configuración todas las estaciones están unidas a una estación central que
realiza funciones de conmutación, como se representa en la figura 1.4.
La estación central es responsable de encaminar el tráfico hacia el resto de las estaciones
remotas, se encarga también de localizar las averías y asume además las labores de
control y dispone de gran parte de los recursos informáticos comunes. La estación central
aísla a una estación de otra, resultando una red fiable frente a averías en las estaciones;
sin embargo, una avería en la estación central, deja totalmente bloqueada a la red y sin
posibilidad de reconfiguración.
11
CONFIGURACIÓN MALLACada estación esta interconectada entre sí con todas las demás estaciones. El costo
depende del número de estaciones y suele ser elevado, ganando sin embargo en
confiabilidad frente a fallas y en posibilidades de reconfiguración. El costo de instalación
al aumentar el número de estaciones es también grande y sobre todo de dificultosa
realización en una red ya instalada. Este tipo de configuración está representada en la
figura 1.5.
Lo que la hace atractiva es su relativa inmunidad a los problemas de embotellamiento y
averías. Gracias a la multiplicidad de caminos que ofrece a través de los distintos caminos
que contiene, es posible orientar el tráfico por trayectorias alternativas en caso de que
algún nodo esté averiado u ocupado.
CONFIGURACIÓN ÁRBOL
Esta configuración es una de las más extendidas en la actualidad. El software que
controla la red es relativamente simple, y la topología proporciona un punto de
concentración de las tareas de control y de resolución de errores. En la mayoría de los
casos, el DTE situado en el nivel más elevado de la jerarquía es el que controla la red.
Aunque la topología de árbol resulta interesante por ser fácil de controlar, puede
presentar ciertos problemas en cuanto a la posibilidad de aparición de cuellos de botella.
Es una extensión de la arquitectura en estrella por interconexión de varias estaciones, que
permite establecer una jerarquía clasificando a las estaciones en grupos y niveles según la
estación central. Incrementa el número de nodos; se adapta a redes con grandes
distancias geográficas y se puede cursar más tráfico que en una red estrella.
La red se difunde a partir de una estación principal a través de estaciones intermedias
12
CAPITULO 2
SISTEMA DE SATELITE MORELOS
En este capítulo nos enfocaremos en la parte del Sistema de Satélite Morelos. La
importante labor que fungió para la realización de este proyecto. Algunas características
generales, así como un panorama de lo que es un satélite y las diversas órbitas en las que
circundan, dependiendo de la aplicación.
2.1 CONCEPTOS GENERALES
El satélite de comunicaciones son naves espaciales que contienen en su interior equipo
de recepción y transmisión de señales. Están ubicados a 36,000 kilómetros de distancia de
la Tierra, en el Ecuador. Reciben y emiten señales de telecomunicaciones en una zona
definida del planeta por medio de sus antenas. Una vez que el satélite recibe la señal, la
amplifica y la cambia a una frecuencia diferente a la que fue recibida, y después la
retransmite a la Tierra.
Es un dispositivo que actúa principalmente como “reflector” de las emisiones terrenas.
Podríamos decir, que es la extensión al espacio del concepto de “torre de microondas”.
Al igual que éstas, los satélites “reflejan” un haz de microondas que transportan
información codificada. Realmente, la función de “reflexión” se compone de un receptor
y un emisor, que operan a diferentes frecuencias: por ejemplo, recibe a 14 GHz y envía
(refleja) a 12 GHz. En nuestro caso, el proyecto de expansión, tiene como eje el Sistema de
Satélites Morelos, específicamente el satélite Morelos II, como se aprecia en la figura 2.1.
Físicamente, los satélites giran alrededor de la Tierra en forma sincrónica con ésta a una
[image:15.612.243.353.130.257.2]13
distancia requerida para que un satélite gire alrededor de la Tierra en 24 horas,coincidiendo entonces con la vuelta completa de un punto en el ecuador. Esta es la
característica que en definitiva determina el objetivo geoestacionario que tienen los
satélites de comunicaciones.
Algo menos de la mitad del globo queda en “el cono de mira” (también llamada huella)
de un satélite, con lo cual, es obvia la importancia del alcance que tienen cada uno de
estos dispositivos. Como ejemplo, digamos que un solo satélite ubicado sobre el ecuador
en cualquier punto latinoamericano, actuaría como una altísima torre de microondas que
permitiría interconectar todo el continente. Muchos satélites en los Estados Unidos usan la
misma frecuencia que las torres terrenas de microondas, que operan en la línea de vista.
El espaciamiento o separación entre dos satélites de comunicaciones, es de entre 739.6
kms hasta 5760 kilómetros equivalente a un ángulo de 2° a 6°, visto desde la Tierra. La
consecuencia inmediata es que el número de satélites posibles a conectar de esta forma,
es finito (y bastante reducido aunque tal vez suficiente si se saben aprovechar). Hoy en
día existen alrededor de 220 satélites comerciales en órbita. En la figura 2.2, se representa
la colindancia que existía entre el Sistema de Satélites Morelos.
SEPARACIÓN ESPACIAL MORELOS II
116.8° W MORELOS I
113.5° W
ESTACIÓN SATELITAL
TERRENA CENTRO
[image:16.612.105.513.385.757.2]DE LA TIERRA 2°-6°
FIGURA 2.2.- POSICIÓN Y COLINDANCIA DEL SISTEMA DE SATÉLITE MORELOS
SEÑAL AL SATÉLITE MORELOS II
14
Un satélite de comunicaciones es una estación repetidora activa ubicada en el espacioexterior a una altura aproximada de 36,000 kilómetros sobre el nivel del mar en el plano
del ecuador, girando alrededor de la tierra a una velocidad de 11070 km/h. Con éstos
parámetros el satélite se encuentra en órbita geoestacionaria y permanece en línea de
vista para una estación terrena durante las 24 horas del día.
El satélite está provisto de una antena parabólica que irradia energía electromagnética
en dirección hacia la superficie terrestre. Si el área de cobertura es muy grande (varios
países) el satélite es de servicio internacional; en cambio, si el área de cobertura es hacia
un solo país el satélite es doméstico.
Todo tipo de información que se transmite al satélite tiene una frecuencia asignada,
denominada portadora.
No es conveniente poner muy próximos en la órbita geoestacionaria dos satélites que
funcionen en la misma banda de frecuencias, ya que pueden interferirse. En la banda C
la distancia mínima es de dos grados, en la Ku y la Ka de un grado. Esto limita en la
práctica el número total de satélites que puede haber en toda la órbita geoestacionaria
a 180 en la banda C y a 360 en las bandas Ku y Ka. La distribución de bandas y espacio
en la órbita geoestacionaria se realiza mediante acuerdos internacionales.
La elevada direccionalidad de las altas frecuencias hace posible concentrar las emisiones
por satélite a regiones geográficas muy concretas, hasta de unos pocos cientos de
kilómetros. Esto permite evitar la recepción en zonas no deseadas y reducir la potencia de
emisión necesaria, o bien concentrar el haz para así aumentar la potencia recibida por el
receptor, reduciendo al mismo tiempo el tamaño de la antena parabólica necesaria. Por
ejemplo, el satélite Astra tiene una huella que se aproxima bastante al continente
europeo.
En la actualidad, este tipo de comunicación puede imaginarse como si tuviésemos un
enorme repetidor de microondas en el cielo. Está constituido por uno o más dispositivos
receptor-transmisores, cada uno de los cuales escucha una parte del espectro,
amplificando la señal de entrada y retransmitiendo a otra frecuencia para evitar los
efectos de interferencia.
Cada una de las bandas utilizadas en los satélites se divide en canales. Para cada canal
15
ocupa de capturar la señal ascendente y retransmitirla de nuevo hacia la tierra en lafrecuencia que le corresponde.
Cada canal puede tener un ancho de banda de 36, 72 y 108 MHz y puede utilizarse para
enviar señales analógicas de vídeo y/o audio, o señales digitales que puedan
corresponder a televisión (normal o en alta definición), radio digital (calidad CD),
conversaciones telefónicas digitalizadas, datos, etc. La eficiencia que se obtiene suele ser
de 1 bit/s por Hz; así, por ejemplo, un canal de 50 MHz permitiría transmitir un total de 50
Mbit/s de información.
Un satélite típico divide su ancho de banda de 500 MHz en unos cuatro
receptores-transmisores de un ancho de banda de 108 MHz cada uno (para el caso de banda Ku).
Cada par puede emplearse para codificar un flujo de información de 500 Mbit/s, 800
canales de voz digitalizada de 64 kbit/s, o bien, otras combinaciones diferentes.
Para la transmisión de datos vía satélite se han creado estaciones de emisión-recepción
de bajo costo llamadas VSAT (Very Small Aperture Terminal - Terminales de apertura muy
pequeña). Una estación VSAT típica tiene una antena de un metro de diámetro y un watt
de potencia. Normalmente las estaciones VSAT no tienen potencia suficiente para
comunicarse entre sí a través del satélite (VSAT - satélite - VSAT), por lo que se suele utilizar
una estación en tierra llamada Hub que actúa como repetidor. De esta forma, la
comunicación ocurre con dos saltos tierra-aire (VSAT- satélite - hub - satélite - VSAT). Un
solo hub puede dar servicio a múltiples comunicaciones VSAT.
En los primeros satélites, la división en canales era estática, separando el ancho de banda
en bandas de frecuencias fijas. En la actualidad el canal se separa en el tiempo, primero
en una estación, luego otra, y así sucesivamente. El sistema se denomina multiplexión por
división en el tiempo. También tenían un solo haz espacial que cubría todas las estaciones
terrestres. Con los desarrollos experimentados en microelectrónica, un satélite moderno
posee múltiples antenas y pares receptor-transmisor. Cada haz de información
proveniente del satélite puede enfocarse sobre un área muy pequeña de forma que
pueden hacerse simultáneamente varias transmisiones hacia o desde el satélite.
Las comunicaciones vía satélite tienen algunas características singulares. En primer lugar
está el retardo que introduce la transmisión de la señal a tan grandes distancias. Con
36.000 kilómetros de altura orbital, la señal ha de viajar como mínimo 72.000 kilómetros, lo
16
SATMEX 6113° W
SOLIDARIDAD II 114.9° W
[image:19.612.171.469.360.596.2]SATMEX 5 116.8° W
FIGURA 2.3. POSICIÓN ACTUAL DE LOS SATÉLITES MEXICANOS
retardo es de 250 a 300 milisegundos según la posición relativa del emisor, el receptor y el
satélite. En una comunicación VSAT-VSAT los tiempos se duplican debido a la necesidad
de pasar por el hub. A título comparativo en una comunicación terrestre por fibra óptica,
a 10.000 kilómetros de distancia, el retardo puede suponer 50 milisegundos (la velocidad
de las ondas electromagnéticas en el aire o en el vacío es de unos 300.000 Km/seg,
mientras que en el vidrio o en el cobre es de unos 200.000 Km/seg). En algunos casos estos
retardos pueden suponer un serio inconveniente o degradar de forma apreciable el
rendimiento si el protocolo no está preparado para este tipo de redes.
En cuanto a los fenómenos que dificultan las comunicaciones vía satélite, se han de incluir
también el movimiento aparente en algunos de los satélites de la órbita geoestacionaria
debido a los balanceos de la Tierra en su rotación, los eclipses de Sol en los que la Tierra
impide que el satélite pueda cargar las baterías y los tránsitos solares, en los que el Sol
interfiere las comunicaciones del satélite al encontrarse éste entre el Sol y la Tierra.
En la figura 2.3, se encuentra la posición actual de los satélites mexicanos en la
actualidad.
Otra característica singular de los satélites es que sus emisiones son broadcast de manera
natural. Tiene el mismo costo enviar una señal a una estación que enviarla a todas las
estaciones que se encuentren dentro de la huella del satélite. Para algunas aplicaciones
esto puede resultar muy interesante, mientras que para otras, donde la seguridad es
17
Cuando varias computadoras se comunican a través de un satélite (como en el caso deestaciones VSAT) los problemas de utilización del canal común de comunicación que se
presentan son similares a los de una red local. El costo de una transmisión vía satélite es
independiente de la distancia, siempre que las dos estaciones se encuentren dentro de la
zona de cobertura del mismo satélite.
2.2 TRANSPONDEDOR
Un típico transponder satelital consta de un dispositivo para limitar la banda de entrada
(BPF), un amplificador de bajo ruido de entrada (LNA), un convertidor de frecuencia, un
amplificador de potencia de bajo nivel y un filtro pasa-bandas de salida. La Figura 2.4
muestra un diagrama a bloques simplificado de un transpondedor satelital. Este
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. En la Figura 2.4, 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 convertidor 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 (TWTA), 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 TWTA. La potencia que
pueden generar los SSP, tiene un máximo de alrededor de los 50 Watts, mientras que los OSCILADOR DE
DESPLAZAMIENTO (+/- 2 GHz)
BPF LNA MEZCLADOR TWTA
AMPLIFICADOR BPF
DE LA ESTACION TERRENA A
A LA ESTACION TERRENA B CONVERTIDOR DE FRECUENCIA
FIGURA 2.4 - MODELO DE UN TRANSPONDEDOR
18
TWTA pueden alcanzar potencias del orden de los 200 Watts. Los transpondedores de lossatélites Morelos operan en 2 bandas de frecuencias. La banda “C” de 4-6 GHz y la
banda “Ku” de 12 a 14 GHz. La banda “C” en la comunicación del satélite a la tierra
(enlace de bajada) tiene un rango que va de 3.700 a 4.200 GHz y para el enlace de
subida va de 5.925 a 6.425 GHz. La banda “Ku” en la comunicación del satélite a la tierra
(enlace de bajada), tiene un rango que va de 11.700 a 12.200 GHz y para el enlace
ascendente inicia en 14.000 GHz y termina en 14.500 GHz.
Se observa que en cada una de las trayectorias se dispone de un segmento de
frecuencias de 0.5 GHz en el cual se distribuyen 4 transpondedores denominados 1K, 2K.
3K y 4K, con polarización horizontal en la trayectoria descendente y polarización vertical
en la trayectoria ascendente. Cada transpondedor maneja un ancho de 500 MHz y la
separación entre transpondedores es de 4 MHz. A 10 MHz de la frecuencia final de la
banda se localiza la frecuencia final del transpondedor 4K. (Ver figura 2.5)
BANDA DE FRECUENCIA ASCENDENTE/DESCENDENTE PARA EL SATÉLITE MORELOS II.
La tabla 2, muestra la distribución de las frecuencias descendentes y ascendentes para la
banda “C” con transpondedores de 36 MHz de ancho de banda, que tenía el Morelos II.
TRANSPONDER POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
DESCEND.
(MHZ)
POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
ASCEND. (MHZ)
1N V 3740 H 5963
2N V 3780 H 6005
3N V 3820 H 6045
4N V 3860 H 6085
5N V 3900 H 6125
6N V 3940 H 6165
7N V 3980 H 6205
8N V 4020 H 6245
9N V 4060 H 6285
10N V 4100 H 6325
11N V 4140 H 6365
12N V 4180 H 6405
19
H= PolarizaciónHorizontal
V= Polarización Vertical
FIGURA 2.5.- PLAN DE FRECUENCIAS Y TIPOS DE POLARIZACIÓN PARA LAS BANDAS C Y KU DEL SATÉLITE MORELOS II.
1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 V 10 V 11 V 12 V
3740 3820 3900 3980 4060 4120
Telemetría Descendente Telemetría Descendente en estación 1W
H 2W H 3W H 4W H
5W H
6W H
3740 3820 3900 3980 4060 4120
3
3770000 TTRRAANNSSMMIISSIIÓÓNN 44220000
1 H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 H 7 H 8 H 9 H 10 H 11 H 12 H 1W V 2W V 3W
V 4W V 5W V
6W V
5965 6045 6125 6205 6285 6365
5965 6045 6125 6205 6285 6365
5
5992255 RREECCEEPPCCIIÓÓNN 66442255
Comando Ascendente en estación
11764 11888 12012 12136
14064 14188 14312 14436
1
111770000 TTRRAANNSSMMIISSIIÓÓNN 1122220000
1
144000000 RREECCEEPPCCIIÓÓNN 1144550000MMHH 1 K
H 2 K H 3 K H
20
En la tabla 3, los dos segmentos de la banda “C” se ubicaban 6 transpondedores con 72MHz de ancho y sus denominaciones, polarización y frecuencias centrales.
El espaciado entre los canales adyacentes era de 8 MHz, el margen en el inicio de la
banda era de 4 MHz y el del final era de 24 MHz.
TRANSPONDER POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
DESCEND.
(MHZ)
POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
ASCEND. (MHZ)
1W H 3740 V 5963
2W H 3820 V 6045
3W H 3900 V 6125
4W H 3980 V 6205
5W H 4060 V 6285
6W H 4140 V 6365
TABLA 3.- CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS TRANSPONDEDORES EN BANDA “C”
ANCHOS.
En la tabla 4, se puede observar que en cada segmento de frecuencias se ubicaban 4
transpondedores de 108 MHz y la denominación, polarización y frecuencia central eran
las siguientes:
TRANSPONDER POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
DESCEND.
(MHZ)
POLARIZACIÓN
FRECUENCIA
CENTRAL
ASCEND. (MHZ)
1K H 11764 V 14064
2K H 11888 V 14188
3K H 12012 V 14312
4K H 12136 V 14436
TABLA 4 - CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS TRANSPONDEDORES EN BANDA “Ku”.
La banda “Ku” iniciaba en 11.700 GHz y terminaba en 12.200 GHz para el enlace
descendente, mientras que el segmento ascendente iniciaba en 14.000 GHz y terminaba
21
FIGURA 2.6.- HUELLA DE SATÉLITEEl espaciado entre transpondedores adyacentes era de 16 MHz y el margen inicial y final
de la banda era de 10 MHz en cada segmento.
Los satélites Morelos tenían capacidad para transmitir 32 canales de televisión cada uno,
o su equivalente aproximado de 32,000 canales telefónicos.
Se contempló que la televisión se manejaría en las bandas “Ku” y “C”; la telefonía en la
banda “C” y la telefonía rural así como la transmisión de datos para redes públicas y
privadas en la banda “Ku”.
En lo que se refiere a la integración de redes de negocios para el teleproceso, la
teleinformática y para las telereservaciones, la utilización de la banda “Ku” (14/12 GHz)
aunada con pequeñas estaciones terrenas cuyos diámetros de antena no superaba los
2.4 metros, se convirtió prácticamente en algo popular. Esto debido a que tal tamaño de
antena podía ser montada en cualquier parte, brindando consigo las ventajas de las
comunicaciones vía satélite.
Por tal razón, en este trabajo nos enfocaremos a los equipos denominados VSAT’s (very
small aperture terminal). Así mismo, la flexibilidad de crecimiento que ofrecían y su relativo
bajo costo de inversión, las hacia adecuadas en un mercado como el mexicano en
donde la situación económica del país lo requería.
HUELLA DEL SATÉLITE.
La “huella” o “huella de iluminación” o “sombra” o “cobertura” de un satélite es la
representación geográfica del Patrón de radiación de la antena o antenas del satélite. Su
área de cobertura, incluye a todas las estaciones de la Tierra que tienen un camino visible
a él y están dentro del patrón de radiación de las antenas del satélite.
El área de la tierra cubierta por un satélite
depende de:
• Ubicación del satélite.
• Frecuencia de la portadora de RF.
22
La huella del satélite es la representación geográfica del patrón de radiación de suantena, como se ilustra en la figura 2.6.
2.3 TIPOS DE ÓRBITAS
Las órbitas de un satélite se pueden clasificar tomando en cuenta distintas características
desde diferentes puntos de vista, ver la figura 2.7.
1. Por la forma de la órbita
a) Órbita Circular
b) Órbita Elíptica. Aquí es importante considerar el Perigeo y el Apogeo.
2. Por el recorrido o trayectoria
a) Ecuatorial
b) Polar
c) Inclinada
¾ ECUATORIAL
La veremos con detenimiento en la definición de Órbitas Geosíncronas, que es la que nos
atañe para este proyecto.
¾ POLARES
Los satélites de orbita polar, llamada así por que estos viajan de polo norte a polo sur, son
fáciles de recibir. Dan la vuelta a la tierra cada 90 minutos. Estos circulan a una altura de
unos 800 kilómetros, por lo que sus imágenes son de una extraordinaria belleza, en días
claros es posible divisar perfectamente ríos o ciudades. Cada satélite visualiza una imagen
con sus sensores y la envía a la tierra en la banda de VHF lo que hace relativamente fácil POLAR
ECUADOR
GEOESTACIONARIA INCLINADA
23
su captación. Las frecuencias de los polares están dentro de la banda de 137 MHz. Lasimágenes captadas son enviadas a una velocidad de dos líneas por segundo, lo que
hace que se tarde sobre 9 minutos en tener una imagen completa. Una vez recibida, con
un programa adecuado podremos con el zoom ampliar la zona que más nos interese, e
imprimirla o bien mediante un adaptador conectado a la computadora, convertirla a
video y grabarla o verla en un televisor. Hay que recordar que estos satélites van de polo
a polo, y por tanto están en movimiento, tendremos que saber el horario del paso del
satélite para poderlo recibir en el momento preciso.
Características:
• Circulares, 90° de inclinación respecto al Ecuador.
• Tiempo de rotación de 100 minutos.
• Altura de 800 kilómetros (ASNM).
• Aplicaciones: Meteorología
¾ INCLINADAS
Los satélites de órbita elíptica tienen otras características. Su órbita tiene dos puntos
claves: el más cercano se le conoce como perigeo y el más lejano como apogeo. En su
apogeo casi toda una cara de la tierra esta disponible para comunicar.
Características:
¾ En forma de elipse
• Con ángulo de inclinación de 64° respecto del ecuador
• Tiempo de rotación de 12 horas.
• Altura entre 600 kilómetros (apogeo) y 40,000 kilómetros (perigeo).
• Aplicaciones: Científicas y comunicaciones (satélites Molnya, Rusia).
• Proyecto Ellipsat de comunicaciones móviles.
3. Por la altura de la órbita
a) De baja altitud (LEO)
b) De mediana altitud (MEO)
c) Órbita Geoestacionaria (GEO)
Una forma de diferenciar los sistemas de satélites, es por la altura a la que se encuentra la
órbita por la que circulan, además ésta también influirá de forma decisiva a la hora de
24
cierto ancho de haz, el área de cobertura será mucho menor estando en una órbita bajaque en otra de mayor altura. Por otro lado la potencia necesaria para emitir desde órbitas
bajas es menor, con los inconvenientes que ello conlleva.
BAJAS (LEO)
Órbita terrestre de baja altura. Los satélites encauzados en este tipo de órbitas son de
tres tipos, LEO pequeños (centenares de Kbps) destinados a aplicaciones de bajo
ancho de banda. LEO grandes (miles de kbps) albergan las aplicaciones de los
anteriores y otras como telefonía móvil y transmisión de datos y finalmente los LEO de
banda ancha (MegaLEO) que operan en la banda de Mbps entre los que se
encuentra Teledesic.
La puesta en órbita de satélites LEO presenta problemas tales como:
1. saturación de las órbitas: elevada cantidad de satélites ya existentes en
esa zona y elevado el número de proyectos de lanzamientos de satélites
de este tipo.
2. chatarra espacial: dificultadas para la buena circulación debido a restos
de otros satélites en la zona.
3. pérdida y sustitución de satélites: cabe la posibilidad de que estos satélites
caigan en la atmósfera al terminar su vida útil y se desintegren en la misma.
Además habrá que tener en cuenta una política de sustitución de este tipo
de satélites pues están expuestos a múltiples peligros, incluso antes del final
de su vida útil.
4. visibilidad del satélite: se debe poder seguir la pista a estos satélites que
viajan a gran velocidad, luego este tipo de satélites sólo será visible 18-20
minutos antes de desaparecer por el horizonte.
5. problema de la antena: se resuelve utilizando una antena del tipo array en
fase, que son dispositivos autodirigidos capaces de seguir el rastro de varios
satélites a la vez sin moverse físicamente, por medio de señales levemente
diferentes recibidas en la antena. Con este tipo de antenas desaparece el
problema de mantener un enlace activo cuando perdemos la visión del
satélite manteniendo como mínimo dos satélites a la vista en todo
momento, siendo la antena consciente de iniciar un nuevo enlace antes
de cortar el ya existente.
6. direccionamiento mediante enlaces intersatelitales: este problema se
25
terrestre. Una posible solución sería direccionarlo a través de estacionesterrenas, otra posibilidad seria direccionarla a través de los satélites.
Características:
• Circulares, con ángulo de inclinación cercano a 90°.
• Tiempo de rotación de 90 a 100 minutos.
• Altura entre 300 y 800 kms (ASNM).
• Aplicaciones: observaciones astronómicas y científicas.
• Proyectos Iridium, Odyssey, Aries, Globalstar, Leosat, Starnet, Teledesic.
¾ INTERMEDIAS (MEO)
Orbita Terrestre Media. Se encuentran a una altura de entre 10,075 y 20,150 kilómetros
ASNM. A diferencia de los GEO, su posición relativa respecto a la Tierra no es fija.
Debido a su menor altitud se necesitarán más satélites para cubrir la superficie
terrestre, pero por contra se reduce la latencia del sistema de forma significativa. En la
actualidad no existen muchos MEO, y se utilizan principalmente para posicionamiento.
Características:
• Circulares, inclinadas respecto del ecuador.
• Tiempo de rotación de 120 minutos.
• Aplicaciones: Sistema GPS
¾ GEOESTACIONARIAS (GEO).
Órbita Terrestre Geosíncrona, también conocida como órbita de Clarke, en honor al
escritor Arthur Clarke. La órbita GEO está situada a 35786 kilómetros de altura con una
latitud de 0°, es decir, situada sobre el Ecuador. El periodo de esta órbita es de
exactamente 24 horas y por lo tanto estaría siempre sobre la misma posición relativa
respecto a la tierra. La mayoría de los satélites actuales son GEO. Los satélites que
viajan en órbitas GEO, precisan menos cantidad de ellos para cubrir la totalidad de la
superficie terrestre, pero poseen un retardo de 0.24 segundos, por día, de ahí que no
tardan exactamente un día en cubrir una vuelta entera a la tierra, debido al camino
de ida y vuelta que debe recorrer la señal. Los satélites GEO necesitan también
obtener unas posiciones orbitales específicas alrededor del Ecuador para mantenerse
lo suficientemente alejados unos de otros (unos 2 grados aproximadamente) para
evitar posibles interferencias intersatelitales. La ITU y la FCC se encargan de administrar
26
Los satélites geosíncronos deben compartir un espacio y un espectro de frecuenciaslimitados, dentro de determinado arco de órbita estacionaria. La posición en el
intervalo depende de la banda de frecuencias de comunicaciones que se use. Los
satélites que trabajan la misma o casi la misma frecuencia deben tener una
separación suficiente en el espacio para evitar interferir entre si. Hay un límite realista
de la cantidad de satélites que pueden estacionarse en determinada área del
espacio. La separación espacial requerida depende de las siguientes variables:
1. Anchos de banda y lóbulos laterales de radiación de las antenas, tanto de la
estación terrestre como del satélite.
2. Frecuencia de portadora de RF.
3. Técnica de codificación que se use.
4. Límites aceptables de interferencia.
5. Potencia de la portadora de transmisión.
En general requiere una separación espacial de 2° y 6°, que depende de estas variables.
Las frecuencias de portadora más comunes que se usan en comunicaciones vía satélite
son las bandas de 6/4 y de 14/12 GHz. El primer número es la frecuencia de enlace de
subida (estación terrestre a transpondedor), y el segundo es la frecuencia de enlace de
bajada (transpondedor a estación terrestre). Se usan frecuencias distintas de enlace de
subida y de bajada para evitar que haya radiación de pérdida. Mientras mayor sea la
frecuencia de la portadora, el diámetro necesario de la antena es menor, para una
ganancia dada. La mayoría de los satélites domésticos usa la banda de 6/4 GHz.
Desafortunadamente, esta banda también se usa mucho en sistemas terrestres de
microondas. Se debe tener cuidado al diseñar una red satelital, para evitar interferencias
con otros enlaces existentes de microondas.
Características:
• Geometría circular
• En el mismo plano del ecuador
• Posición fija respecto de la tierra (rotación de 24 horas).
• Altura de 35,786 kilómetros ASNM.
• Aplicaciones: Meteorología y Comunicaciones.
27
Los GEO se encuentran a una altura aproximada de 36,000 kilómetros sobre el ecuador,mantienen una posición relativa respecto a la Tierra. A esa altura las comunicaciones
tienen un retardo extremo a extremo mínimo y fijo, de al menos medio segundo, esto
significa que los GEO nunca podrán proveer demoras similares a la fibra óptica. Este
retardo es el causante de la demora de las llamadas internacionales actuales y que dota
a las mismas de un matiz impersonal, esto sería intolerable en el caso de comunicaciones
de tiempo real.
Los GEO han ido evolucionando hacia satélites de órbita baja, lo cual ha dado lugar a
numerosas ideas sobre sistemas de satélites globales.
Es bien sabido que los sistemas de comunicaciones son susceptibles a diversos tipos de
interferencias, en el caso de los sistemas que utilizan el espectro radioeléctrico como
medio de transmisión, las fuentes de interferencias van desde las originadas por causas
provenientes de la naturaleza misma como pueden ser el ruido cósmico, interferencias
solares, etc., hasta causas originadas por otros sistemas desarrollados por el hombre,
sistemas de radares o sistemas de comunicaciones que comparten la misma banda de
frecuencias. El Sistema de Satélite Morelos, se encuentra dentro de esta clase:
Geosíncrono.
VENTAJAS DE LAS ÓRBITAS GEOSÍNCRONAS
El satélite permanece casi estacionario con respecto a una estación terrestre específica
por lo tanto no se requiere equipo costoso de rastreo en las estaciones terrenas.
No hay necesidad de cambiar de un satélite a otro, cuando giran por encima, como
consecuencia no hay rupturas en la transmisión por tiempos de conmutación.
Los satélites geosíncronos de alta altitud pueden cubrir un área de la tierra más grande
que sus contrapartes orbitales de baja altitud.
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DESVENTAJAS DE LAS ÓRBITAS GEOSÍNCRONASLas altitudes superiores de los satélites geosíncronos (GEO) introducen tiempos de
propagación más largos. El retardo de propagación del viaje redondo entre dos
estaciones terrenas por medio de un satélite geosíncrono es de 500 a 600 milisegundos.
Los satélites geosíncronos requieren de alta potencia de transmisión y receptores más
sensibles debido a las distancias más grandes y mayores pérdidas de trayectoria.
Se requieren de maniobras especiales de alta precisión para colocar un satélite
geosíncrono en órbita y mantenerlo. Además se requieren motores de propulsión a bordo
de los satélites para mantenerlos en sus órbitas respectivas.
En esta ocasión nos ocuparemos en particular de las interferencias perjudiciales que
aquejan a los sistemas de comunicación vía satélite. Estas pueden ser de dos tipos:
intencionales y no intencionales. Ambas producen degradación en los servicios que se
cursan y en algunos casos causan grave daño a la información transmitida por el usuario
del sistema satelital.
A diferencia de las interferencias a las telecomunicaciones terrestres, las interferencias a
las comunicaciones vía satélite son muy difíciles de GEO-localizar dado que para efectuar
las técnicas comúnmente conocidas como triangulaciones se requiere de diversas
estaciones y patrones calibrados, no solo en la Tierra sino también en la órbita
geoestacionaria (35 800 Km. aprox. sobre la su. de la Tierra), utilizando técnicas que
involucran satélites adyacentes, siendo tareas muy complicadas y con un alto costo.
Dada la complejidad y altos costos que presenta la GEO-localización de interferencias a
sistemas satelitales, los operadores satelitales de prácticamente todo el mundo han
establecido esquemas de cooperación para atacar este mal. Así los operadores
comparten diversa información sobre la ubicación precisa de la posición de los satélites
así como otros datos de vuelo de los mismos, que son datos útiles para minimizar la
incertidumbre de la GEO-localización.
Una interferencia perjudicial puede ser originada en un país “A” dañando el tráfico de un
usuario en otro país “B”, mientras que el operador satelital podría estar basado en un país
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2.4 INTERFERENCIAS EN LAS COMUNICACIONESINTERFERENCIAS SOLARES
Las interferencias solares ocurren cuando el sol cruza el plano ecuatorial de la Tierra y
queda alineado con el satélite y el haz de la antena de una estación terrena. Esto
provoca un incremento importante en la temperatura de la antena que interfiere con la
operación normal.
Se trata de un fenómeno predecible que depende de la posición geográfica de la
estación terrena y la longitud del satélite. Tiene una duración de algunos minutos y es
mayor mientras más pequeño es el diámetro de una antena, ya que tiene un haz con
mayor apertura.
El fenómeno se presenta dos veces por año, durante el equinoccio de primavera (de
finales de febrero a principios de marzo) y durante el de otoño (de finales de septiembre a
principio de octubre).
Los satélites de comunicaciones están sujetos a interferencias procedentes del Sol , el Sol
pasa por el haz principal de la antena de la estación terrena, y el ruido en el receptor se
incrementa notablemente, interfiriendo o impidiendo el correcto funcionamiento del
enlace, que puede quedar fuera de servicio durante al menos 10 minutos al día varios
días al año o lo que es lo mismo, un 0.02% del año.
Evidentemente, esta interferencia también afecta los enlaces entre satélites y a los
enlaces ascendentes. Cuando los rayos solares entran por el lóbulo principal de la antena
receptora de satélites de cobertura global, que tienen un ancho de haz mas grande entre
los satélites geoestacionarios.
El nivel de potencia interferente recibida del sol depende de la frecuencia. La radiación
solar varía en intensidad con la frecuencia, mientras que para la banda de VHF constituye
una interferencia de importancia relativa, para una frecuencia de 4 GHZ, la radiación
solar supera en 20 dB la potencia típica recibida en la Tierra procedente de un satélite de
difusión de televisión. El ancho de banda del receptor, como es lógico, a mayor ancho de
banda, mayor potencia de ruido. El ancho de haz de la antena receptora, pues si ésta es
muy directiva, mientras esté apuntando al Sol, prácticamente no recibirá nada más que
