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        MEXICO, D.F.  2009 

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.

"Educar no es dar carrera para vivir, sino templar el alma para las dificultades de la vida." Pitágoras.

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.

“NO TE APRESURES POR LLEGAR AL FINAL DE LA CARRERA; DEJA QUE ALGUNO PASE DELANTE Y CAMINARAS MAS SEGURO CON LA EXPERIENCIA DE SUS PELIGROS” PRESBÍTERO BION

I N D I C E  INTRODUCCIÓN        CAPÍTULO 1    1.1 1.2 1.3

Topología de una red satelital        Descripción general de la red de Banca Cremi    Configuración de redes satelitales                  

CAPÍTULO 2   

SISTEMA DE SATÉLITE MORELOS 

 

3

 

 

 

 

5

 

 

 

 

6

   

   

   

   

9  

 

 

 

 

 

2.1

Conceptos generales 

 

 

 

 

 

 

 

12 

2.2

Transpondedor   

 

 

 

 

 

               

17 

2.3

Tipos de órbitas   

 

 

 

 

 

 

 

22 

2.4

Interferencias en las comunicaciones 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

               34 

 

               35

 

 

41

 

 

42

 

 

44

 

 

45

 

 

49

     

     

52             56 58

 

 

59

CAPÍTULO 3             

                  EXPANSIÓN DE LA RED SATELITAL DE BANCA CREMI 

3.1 

 

 

 

 

ESTACIÓN TERRENA MAESTRA 

Introducción 

 

 

 

 

3.2  Hub Rack                              3.3        Operación del equipo de banda base y modems satelitales de la     Estación maestra.                 3.4  Antena y RF                3.5  Subestación RFT               3.6  Acceso SCPC/FDMA              3.7  Operación del modem satelital Gemini 64                  3.7.1.   Módulo de Interface Digital    3.7.2.  Módulo Modulador            3.7.3.  Módulo Demodulador            3.8  Especificaciones técnicas, ambientales y mecánicas de los equipos     

        1

CAPÍTULO 4   

ESTACIÓN TERRENA REMOTA (VSAT) 

4.1

Introducción 

4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

64 

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 

5.2 

 

 

 

 

 

 

102 

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        BIBLIOGRAFIA     LISTA DE FIGURAS    LISTA DE TABLAS     GLOSARIO      ANEXOS   

 

 

 

 

     

     

 

 

 

 

  

       125‐126 

 

 

 

 

     

       127‐128 

 

 

 

 

 

 

 

        129‐130 

 

 

 

 

 

 

 

             131 

 

 

 

 

 

 

 

      132‐149 

 

 

 

 

 

 

 

 

150 

2

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  así solicitar la información requerida. Banca Cremi estaba dividida en centros regionales a  3

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.   

4

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.

MORELOS II

TIJUANA

HERMOSILLO

MATAMOROS CULIACÁN

MONTERREY TAMPICO

PTO. VALLARTA

GUADALAJARA

LEÓN

Estación Maestra Cd. De México

ACAPULCO

FIGURA 1.1.- RED SATELITAL DE BANCA CREMI

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.

5

Dicho documento contenía características de todos los equipos, los nombres de los sitios a enlazar, 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)

MORELOS II

MEXICALI

Estación Maestra Cd. De México

REYNOSA

MAZATLÁN SAN LUIS POTOSI AGUASCALIENTES QUERÉTARO CUERNAVACA

MORELIA

TOLUCA

PUEBLA

FIGURA 1.2. EXPANSION DE LA RED SATELITAL DE BANCA CREMI

6

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

TABLA 1.- CANALES DE DATOS, CANALES DE VOZ Y VELOCIDAD DE ACCESO DE CADA ESTACIÓN

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 red de voz y datos, Marathon 5K. Este multiplexor estaba configurado para manejar hasta

7

40 canales de entrada, que podían ser, señales de datos sincrónicos, asíncronos y hasta 8 señales 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)

5 CANALES DE VOZ/FAX

MORELOS II

SERVIDOR DE RED

COMPUTADOR WANG

DATOS: 9,6 KBPS

HUB RACK

SERVIDOR DE RED

PBX ROLM

MODEM SATELITAL

M&C

Antena Remota de 2.4 mts Potencia de 1.5 watts Acceso SCPC/FDMA Banda Ku 14 a 14.5 GHz.

TERMINAL SÍNCRONA

MODEMS

CANALES DE VOZ/FAX A 9.6 KBPS

Antena Maestra de 4.57 mts Potencia de 75 watts Acceso SCPC/FDMA Banda Ku (14 a 14.5 GHz) México, D.F.

FIG. 1.3. TOPOLOGÍA DE LA RED SATELITAL DE BANCA CREMI

8

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 las prestaciones que de la red se pretenda obtener.

ESTACIÓN CENTRAL

FIGURA 1.4 CONFIGURACIÓN ESTRELLA

9

CONFIGURACIÓN 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. Como veremos mas adelante, este trabajo está enfocado en este tipo de topología.

FIGURA 1.5. CONFIGURACIÓN MALLA

10

CONFIGURACIÓN MALLA Cada 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 ramificándose a partir de éstos hasta llegar a las estaciones externas.

11

CAPITULO 2 SISTEMA DE SATELITE MORELOS

FIGURA 2.1. SATÉLITE MORELOS II

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 altura de 35680 kilómetros, en un arco directamente ubicado sobre el ecuador. Esta es la

12

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. MORELOS I 113.5° W MORELOS II 116.8° W SEÑAL AL SATÉLITE MORELOS II

INTERFERENCIA AL SATÉLITE MORELOS I

ESTACIÓN SATELITAL TERRENA

2°-6°

SEPARACIÓN ESPACIAL

CENTRO DE LA TIERRA

13 FIGURA 2.2.- POSICIÓN Y COLINDANCIA DEL SISTEMA DE SATÉLITE MORELOS

Un satélite de comunicaciones es una estación repetidora activa ubicada en el espacio exterior 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 suele haber en el satélite un repetidor, llamado transponder o transpondedor, que se

14

ocupa de capturar la señal ascendente y retransmitirla de nuevo hacia la tierra en la frecuencia 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 receptorestransmisores 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 cual supone un retardo de 240 milisegundos, sólo en la transmisión; en la práctica el

15

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. SOLIDARIDAD II 114.9° W

SATMEX 5 116.8° W SATMEX 6 113° W

FIGURA 2.3. POSICIÓN ACTUAL DE LOS SATÉLITES MEXICANOS 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 importante, es un inconveniente, ya que todas las transmisiones han de ser cifradas.

16

Cuando varias computadoras se comunican a través de un satélite (como en el caso de estaciones 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. CONVERTIDOR DE FRECUENCIA

BPF

LNA

MEZCLADOR

BPF

TWTA AMPLIFICADOR SEÑAL DE RF

SEÑAL DE RF OSCILADOR DE DESPLAZAMIENTO (+/- 2 GHz)

A LA ESTACION TERRENA B

DE LA ESTACION TERRENA A

FIGURA 2.4 - MODELO DE UN TRANSPONDEDOR

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

17

TWTA pueden alcanzar potencias del orden de los 200 Watts. Los transpondedores de los satélites 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. FRECUENCIA TRANSPONDER

POLARIZACIÓN

CENTRAL DESCEND.

FRECUENCIA POLARIZACIÓN

CENTRAL ASCEND. (MHZ)

(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

TABLA 2.- CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS TRANSPONDEDORES EN BANDA “C”.

18

3740

3900

3820

1 V

2 V

3 V

4 V

5 V

3980 6 V

3740

3820

3900

1W H

2W H

3W H

4060

7 V

8 V

3980

9 V

4120 10 V

11 V

12 V

4060

4120

5W H

6W H

4W H

TRANSMISIÓN

3700 5965

6125

6045

1 H

2 H

3 H

4 H

5 H

6285

7 H

8 H

9 H

6365 10 H

11 H

12 H

5965

6045

6125

6205

6285

6365

1W V

2W V

3W V

4W V

5W V

6W V

RECEPCIÓN

5925 11764 1K H

14064

11888

12012

12136

2K H

3K H

4K H

1K V

14188 2K V

RECEPCIÓN

14000

Comando Ascendente en estación

6425

TRANSMISIÓN

11700

Telemetría Descendente en estación

4200

6205 6 H

Telemetría Descendente

12200 14312 3K V

14436 4K V

14500MH

H= Polarización Horizontal V= Polarización Vertical

FIGURA 2.5.- PLAN DE FRECUENCIAS Y TIPOS DE POLARIZACIÓN PARA LAS BANDAS C Y KU DEL SATÉLITE MORELOS II.

19

En la tabla 3, los dos segmentos de la banda “C” se ubicaban 6 transpondedores con 72 MHz 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. FRECUENCIA TRANSPONDER

POLARIZACIÓN

CENTRAL DESCEND.

FRECUENCIA POLARIZACIÓN

CENTRAL ASCEND. (MHZ)

(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: FRECUENCIA TRANSPONDER

POLARIZACIÓN

CENTRAL DESCEND.

FRECUENCIA POLARIZACIÓN

CENTRAL ASCEND. (MHZ)

(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 en 14.500 GHz. Ambos segmentos tienen un ancho de 500 MHz.

20

El 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.

•

Ganancia de las antenas.

FIGURA 2.6.- HUELLA DE SATÉLITE

21

La huella del satélite es la representación geográfica del patrón de radiación de su antena, 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. POLAR

INCLINADA

ECUADOR

GEOESTACIONARIA

FIGURA 2.7.- TIPOS DE ÓRBITAS.

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

22

su captación. Las frecuencias de los polares están dentro de la banda de 137 MHz. Las imágenes 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 obtener el número de satélites necesarios para conseguir la cobertura deseada. Dado

23

cierto ancho de haz, el área de cobertura será mucho menor estando en una órbita baja que en otra de mayor altura. Por otro lado la potencia necesaria para emitir desde órbitas bajas es menor, con los inconvenientes que ello conlleva.

ƒ

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 produce al direccionar la señal entre dos puntos alejados de la superficie

24

terrestre. Una posible solución sería direccionarlo a través de estaciones terrenas, 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 posiciones.

25

Los satélites geosíncronos deben compartir un espacio y un espectro de frecuencias limitados, 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.

Los tipos de satélites mas usados son los LEO y los GEO.

26

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. Los efectos del campo de posición Doppler son insignificantes.

27

DESVENTAJAS DE LAS ÓRBITAS GEOSÍNCRONAS Las 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 “C”.

28

2.4

INTERFERENCIAS EN LAS COMUNICACIONES

INTERFERENCIAS 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 ruido. Y por supuesto, del nivel de actividad solar.

29

Esta interferencia siempre se produce en horas diurnas cuando la actividad humana es mayor. En la estación receptora no se puede hacer nada, salvo esperar a que el Sol salga del arco que queda dentro del lóbulo principal del diagrama de radiación de la antena receptora. Este ruido es predecible, estacional, y solo afecta a una ciudad al mismo tiempo. MÁRGENES DE ATENUACIÓN POR LLUVIA La lluvia es un fenómeno meteorológico que afecta las frecuencias que se utilizan en las comunicaciones vía satélite. Debido a su longitud de onda la banda Ku es la más afectada. En la figura 2.8, se muestra la atenuación por lluvia de las diferentes zonas hidrometeorológicas que existen en el país, así como las confiabilidades correspondientes en la tabla 5. La atenuación por lluvia no solamente influye en la intensidad de potencia de una señal portadora de información, sino que también introduce mucho ruido en el enlace, degradando aún más la calidad de la señal que finalmente es recibida. Por ello, al diseñar un enlace o una red, es necesario definir la disponibilidad deseada, calcular la atenuación por lluvia correspondiente según la ciudad o región, evaluar su impacto sobre la temperatura de ruido del sistema, y acordemente, establecer un buen margen de operación para que, cuando llueva, el cociente de potencias de la señal portadora y del ruido no se degrade a niveles insatisfactorios.

FIGURA 2.8.- ZONAS HIDROMETEOROLOGÍCAS DE LA REPÚBLICA MEXICANA

30

ZONA

DISPONIBILIDAD

HIDROMETEOROLÓGICA

99.50% (dB)

99.80% (dB)

99.90% (dB)

99.95% (dB)

99.98% (dB)

99.99% (dB)

Nor Occidente

TX

1.50

3.00

3.50

5.30

5.60

8.00

NO

RX

0.00

1.00

1.50

3.30

4.60

6.00

Norte Centro

TX

0.00

1.00

1.30

2.50

4.50

5.40

NC

RX

0.00

0.00

0.00

0.50

2.50

3.40

Golfo Norte

TX

3.60

6.80

9.20

10.00

11.00

12.70

GN

RX

1.60

4.80

7.20

8.00

9.00

10.70

Centro

TX

2.20

4.20

6.30

8.20

10.20

11.60

C

RX

0.20

2.20

4.30

6.20

8.20

9.60

Pacífico Centro

TX

3.60

5.90

8.50

10.70

11.20

12.50

PC

RX

1.60

3.90

6.50

8.70

9.20

10.50

Itsmo

TX

2.50

5.80

8.20

10.50

11.30

12.20

IT

RX

0.50

3.80

6.20

8.50

9.30

10.20

Yucatán

TX

2.90

6.00

8.90

11.10

12.30

13.90

YU

RX

0.90

4.00

6.90

9.10

10.30

11.90

TABLA 5.- PARÁMETROS QUE MUESTRAN LA ATENUACIÓN POR LLUVIA EN LAS DIFERENTES ZONAS DEL PAÍS, ASÍ COMO SUS CONFIABILIDADES CORRESPONDIENTES, PARA EL MORELOS II.

DISPERSION Y ABSORCIÓN POR PARTÍCULAS Y GASES Otro fenómeno es el efecto de dispersión, por el cual una parte de la potencia de las ondas que atraviesan la lluvia en cierta dirección, se dispersa hacia el resto de direcciones, evidente causa potencial de interferencias a otras estaciones terrenas o satélites. La dispersión de la onda electromagnética de re-radiación de la energía de la onda incidente tiene un patrón muy amplio y por lo tanto cierta energía es radiada fuera del haz. La dispersión causa atenuación, en esto no se ve involucrado el proceso de conversión de la energía electromagnética a otra forma, mientras que absorción se refiere a la disipación o conversión de la energía electromagnética a energía térmica.

31

Dispersión y absorción se llevan a cabo simultáneamente en general, pero una y otra predominan. Dispersión y absorción causan atenuación, el resultado combinado se denomina extinción. En las comunicaciones vía satélite, el grado de confiabilidad en los enlaces se ve afectada primordialmente por las condiciones meteorológicas y climáticas. Por lo que es necesario contar con métodos de predicción para determinar la confiabilidad en los enlaces, así como el margen de operación del sistema como un todo, por lo que el diseño de los enlaces en un medio adverso es primordial. La atenuación es el resultado de la dispersión y/o absorción de energía por los hidrometeoros, dependiendo del estado físico de ellos, número, tamaño, distribución de orientación, propiedades dieléctricas, y distribución especial. Para la determinación de la ocurrencia probabilística de la atenuación, las propiedades mencionadas deben ser consideradas. A

continuación

apuntaremos

algunas

de

las

ventajas

y

desventajas

de

las

comunicaciones vía satélite, que nos darán un indicativo de la funcionalidad de éste tipo de enlaces. El satélite se desvía de su posición por: •

Atracciones de la luna (70%) y el Sol (30%).

•

Asimetría del campo gravitacional de la tierra.

•

Campos magnéticos y colisión con meteoritos.

Se corrige mediante propulsores. Al agotarse el combustible se acaba la vida útil del satélite. La cobertura aumenta con la altura. Es posible darle “forma” a la huella para optimizar el uso de la potencia. Con 3 satélites se puede cubrir casi todo el mundo con excepción de los polos. VENTAJAS DE LA COMUNICACIÓN VÍA SATÉLITE •

Tarifas independientes de la distancia.

•

Fácil acceso a lugares remotos.

•

Alternativa contra cables submarinos.

•

Posibilidad de asignación en función de la demanda.

•

Ideal para configuraciones multipunto, por su amplia cobertura.

32

•

Configuración de redes más flexibles.

•

Rápida implementación.

•

Alta disponibilidad y confiabilidad.

•

Rapidez de instalación.

•

Facilidad de expansión.

•

Cobertura amplia.

•

Permite movilidad.

•

Introducción de nuevos servicios.

•

Capacidad adecuada.

•

Un solo repetidor muy vigilado.

•

Múltiples aplicaciones sobre una misma plataforma.

•

Menor tiempo de espera que la disponibilidad de enlaces terrestres.

DESVENTAJAS DE LAS COMUNICACIONES VIA SATÉLITE •

Dependencia

tecnológica

en

el

diseño,

implementación,

operación

y

mantenimiento de la red. •

Requiere permiso para utilización de frecuencias, así como equipo homologado ante la SCT.

•

Susceptible a interferencias del exterior (solares).

•

Susceptible a atenuación por lluvias.

•

Para llamadas de telefonía se produce un retardo que es claramente perceptible.

•

Tiempo de vida limitado.

APLICACIONES EN COMUNICACIONES •

Enlaces troncales para telefonía de larga distancia internacional.

•

Enlaces transcontinentales de Radio y TV.

•

Comunicaciones para barcos y aviones.

•

Sistemas de ubicación (GPS).

•

Telefonía rural.

•

Comunicación a puntos de difícil acceso.

•

Cobertura de eventos especiales.

•

Recolección de información de puntos diversos.

•

Redes privadas de comunicación (VSAT).

•

Comunicación en caso de desastres naturales.

•

Redes de comunicaciones móviles.

•

Difusión directa de TV restringida.

33

CAPÍTULO 3 ESTACION TERRENA MAESTRA INTRODUCCION La estación terrena maestra es utilizada en redes punto-multipunto para lograr una comunicación con un gran número de estaciones terrenas remotas. La estación maestra de Banca Cremi consistía de: dos hub racks capaces de soportar cada uno, hasta 16 modems satelitales (unidades de canal), una antena, una unidad de radiofrecuencia (unidad exterior) y una terminal para monitoreo y control (M&C) de la Unidad de Radiofrecuencia. Cada modem satelital soportaba la comunicación con una estación remota y consistía de los siguientes módulos: demodulador, modulador e interface digital. La antena podía transmitir y recibir simultáneamente usando portadoras dentro de la banda KU, y tenía un diámetro de 4.7 metros. La

unidad

de

radiofrecuencia

proporcionaba

la

conversión

de

frecuencia

ascendente/descendente, amplificador de alta potencia y filtrado para transmisión y amplificador de bajo ruido y filtrado para la recepción. La terminal de M&C monitoreaba el estado de los equipos que componían la Unidad de Radiofrecuencia: el estado de los LNA’s, de los HPA’s, convertidores de bajada y subida, desde donde se podía conmutar las cadenas de bajada y subida, así como el estado de las fuentes de alimentación contenidas en la subestación de radio frecuencia (RFT), y permitía al usuario controlar remotamente el encendido y apagado de las unidades contenidas en la RF, así como escoger la cadena de transmisión o recepción. A continuación se describe en forma somera el hardware que conforma el equipo de banda base de la estación maestra:

34

3.2

HUB RACK (concentrador).

La estación maestra de Banca Cremi, consistía de dos hub racks, capaces de soportar hasta 16 modems satelitales (unidades de canal) cada uno, contenidos en 4 chasises, una antena y una unidad de radiofrecuencia (unidad exterior). En la figura 3.1, se muestra la configuración del sistema hub punto multipunto (equipo de usuario, estación maestra y estaciones remotas).

MORELOS II

ODU IDU FI

ANTENA 2.4 M.

ANTENA 4.5 M. EQUIPO DE USUARIO

EQUIPO DE USUARIO

IF

WANG ODU

EQUIPO DE USUARIO

IDU FI

PBX ROLM ANTENA 2.4 M. HUB RACK´S DE UNIDADES DE CANAL (MODEMS). BANDA BASE

EQUIPO DE USUARIO

ESTACIÓN MAESTRA

EQUIPO DE USUARIO

ESTACIONES REMOTAS

FIGURA 3.1.- CONFIGURACION DE RED DE UN SISTEMA HUB PUNTO MULTIPUNTO.

35

Cada modem satelital se enlazaba con una estación remota y consistía de los siguientes módulos: Demodulador (DEMOD), Modulador (MOD) e Interface digital (DIM). En la figura 3.2, se representa en forma esquemática, un chasis que contenía 4 modems, con sus respectivas tarjetas. La antena podía transmitir y recibir simultáneamente usando portadoras dentro de la banda “Ku”, y tenía un diámetro de 4.5 metros.

DIM DEMODULADOR MODULADOR

DIM DEMODULADOR MODULADOR

1

DIM DEMODULADOR MODULADOR

DIM DEMODULADOR MODULADOR

2

3

4

FIGURA 3.2 CHASIS DE LOS MODEMS SATELITALES

La

unidad

de

radiofrecuencia

proporcionaba

la

conversión

de

frecuencia

ascendente/descendente, amplificador de alta potencia y filtrado para transmisión, y amplificador de bajo ruido y filtrado para recepción. A continuación se describe en forma somera el hardware que conformaba el equipo de banda base de la estación maestra:

36

El rack de la estación maestra mostrado en la figura 3.1, podía contener hasta el total de 16 modems satelitales contenidos en cuatro chasises. El rack también contenía el panel para los ventiladores (figura 3.3), el panel para control de potencia (ver figura 3.4), los paneles de acceso para las fuentes de poder (Ver figura 3.5), el panel para interface RS422 (ver figura 3.7) y el panel para distribución de FI (ver figura 3.8).

FIGURA 3.3.- PANEL DE VENTILADORES

•

• O • O

• • •

CONTROL DE POTENCIA

FEED NO. 1

• O • O

O

B

B

O

O

O

0

FEED NO. 2

• O • O

• O • O

0

FIGURA 3.4.- PANEL DE CONTROL DE POTENCIA

PANEL DE FUENTES DE PODER BUS BAR

SELECTOR DE VOLTAJE 2

0

VOLTAGE •TEST O • O P/S 1 P/S 2 POWER POWER O

O

O

O

• • • •

FIGURA 3.5.- CONTROLES E INDICADORES DEL PANEL DE FUENTES DE PODER

Después de pasar por los convertidores A/D, las señales muestreadas eran alimentadas como señales de entrada al procesador digital y usadas para obtener la señal de error para control de ganancia, error de fase para portadora, y las señales de error para el

37

tiempo del bit. El procesador digital suministraba a su salida señal de error para detección de portadora la cual enviaba a un convertidor D/A. el convertidor D/A convertía el error de fase digitalizado en un voltaje analógico que era enviado al filtro de la malla CRL. La salida de este filtro proporcionaba el control de frecuencia central para el oscilador controlado por voltaje (VCXO) del CRL. El VCXO generaba una señal de referencia de 98 MHZ +/- 45 Khz para la demodulación de los canales I y Q. El procesador digital realizaba una función similar para la recuperación del tiempo del bit VCXO. La información sobre el control y el estado del procesador digital era proporcionada a través de los circuitos de interface del bus de control. Un resumen del estado de las alarmas de la tarjeta demoduladora era proporcionado al sistema M&C. Las alarmas consistían de un conjunto de contactos tipo C que cambiaban su estado en base al estado del sintetizador de recepción. La malla de recuperación de portadora, y la malla del tiempo del bit. Los contactos estaban en el estado normal si todas las mallas estaban amarradas. Los estados cambiaban al estado de alarma si cualquiera de las mallas estaba fuera de sincronía. El modo de alarma era el estado normal de los contactos. PANEL DE DISTRIBUCION DE FI El panel de distribución de FI realizaba el control de nivel y la distribución de las portadoras recibidas de FI y de las señales que se transmitían dentro del rack. Se encontraba en la parte posterior y superior del rack. (Ver figura 3.7). PANEL DE INTERFACE RS-422 El panel de interface RS-422 convertía las señales en formato RS-232 provenientes de la terminal de M&C en señales con formato RS-422, las cuales eran usadas por el DIM de cada modem satelital. La figura 3.6, muestra un diagrama a bloques del panel y sus conexiones con los modems satelitales y el sistema de M&C. El circuito de M&C dentro de cada modem satelital era referido como la unidad de interface de M&C (MCIU). El MCIU envía datos a la terminal de M&C solo cuando el sistema de M&C así lo requería, cuando no se enviaban datos el MCIU se encontraba en un estado de alta impedancia. Cada modem satelital en el rack tenía una dirección única, que era usada cuando la terminal de M&C poleaba a cada modem satelital para saber su estado. La dirección era determinada por los switches que se encontraban en el panel trasero de cada uno de los

38

cuatro chasises, y por un alambrado que definía la posición de cada modem satelital dentro del chasis. PANEL DE CONTROL DE POTENCIA El rack usaba fuentes de poder de CD redundantes, que se encontraban montadas en la parte superior e inferior de los paneles de acceso de las fuentes de poder. Las fuentes de poder recibían potencia de CA del circuito de control de potencia, este circuito alimentaba en forma independiente a cada fuente de poder interna de tal forma que si alguna de las fuentes externas fallaba, el rack podía continuar con su funcionamiento normal. Ver figura 3.4. PANELES FUENTES DE PODER. Tal y como se muestra en la figura 3.5, cada panel de acceso de las fuentes de poder consistía de un panel frontal y 2 fuentes de poder de CD. El panel de acceso superior contenía el panel frontal y las fuentes de poder redundantes de +5 y -12 volts de CD. El amperaje de las fuentes era de 90 amperes para la de 5 volts y de 13 amperes para la de -12 volts. El panel de acceso inferior contenía el panel frontal y las fuentes de poder redundantes de +12 volts. El amperaje asociada a esas fuentes era de 35 amperes para cada una. Cada fuente de poder requería un voltaje de alimentación en el rango de 90 a 132 VCA (115 VCA es el valor nominal) con una frecuencia de 47 a 63 Hz. Cada fuente de poder era conectada al bus de alimentación que se localizaba en las paredes internas del rack. El panel frontal de cada panel de acceso contenía circuitos de sobrecorriente que protegían a las fuentes de poder de CD, y un voltímetro que podía monitorear el voltaje de CD que cada fuente de poder entregaba al bus de alimentación. CIRCUITO DE CONTROL DE POTENCIA El circuito de control de potencia proporcionaba potencia de CA en forma redundante a los paneles de acceso de las fuentes de poder y a los ventiladores (Ver figura 3.4). La potencia provenía de dos cables de potencia y de un cable de potencia “utilitario” que se encontraban en la parte trasera del circuito de control. Cada uno de los 2 cables de potencia

proporcionaba potencia a través de un circuito Breaker de 115 VCA y 30

Amperes a los tres receptáculos duplex de salida y a una mitad de otro receptáculo duplex de salida y a una mitad de otro receptáculo duplex localizado en la parte trasera del circuito de control. Los conectores J1 y J3 proporcionaban la alimentación de CA a las

39

fuentes de poder y los conectores J9 y J11 proporcionaban la alimentación a las otras fuentes, lográndose así la redundancia necesaria. ENFRIAMIENTO DEL HUB RACK El panel de ventilación contenía 2 ventiladores centrífugos que enfriaban el rack mediante 750 cfm (pies cúbicos por minuto) de aire forzado. (Ver figura 3.3) La potencia para el panel de ventilación podía ser suministrada por cualquiera de los conectores J13 o J14. Si la potencia fallaba en alguno de los conectores, el otro conector debería ser usado hasta que el conector que fallara se reparase.

HUB RACK

RS-422 O

PW R

J2

J1 O

O

PANEL DE DISTRIBUCIÓN DE FI.

J3

O

O

PANEL DE LA INTERFAZ RS-422 CONTROLES E INDICADORES.

FIG. 3.6

1

MODEMS

2

3

IF DISTRIBUCION TRANSMIT FI

RECEIVE FI

MODEMS

INPUT 1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

0

0

0

dB

dB

dB

COMPOSITE LEVEL 11 13 15 12 14 16

O ºO º O º O ºO º O ºO ºO º O ºO º O º O ºO º O ºO ºO º MODEMS

FIG. 3.7

OUTPUT #A

OUTPUT #B

COMPOSITE LEVEL

1 2

3 4

5 6

7 8

O º ºO º O º O O º ºO º O º O

COMPOSITE LEVEL 9 11 10 12

13 15 14 16

O º O º O º ºO O ºO º O º O º

CONTROLES E INDICADORES DEL PANEL DE DISTRIBUCIÓN DE FI.

1

USADO PARA ATENUAR EL NIVEL EN dB DE LAS SEÑALES COMBINADAS RECIBIDAS EN FI.

2

USADO PARA ATENUAR EL NIVEL EN dB DE LAS SEÑALES COMBINADAS TRANSMITIDAS EN FI, DE LA LINEA 1 A LA 8.

MODEMS

VENTILADORES

CONTROL DE POTENCIA

3

USADO PARA ATENUAR EL NIVEL EN dB DE LAS SEÑALES COMBINADAS TRANSMITIDAS EN FI, DE LA LINEA 9 A LA 16.

40

3.3

OPERACIÓN DEL EQUIPO DE BANDA BASE Y MODEMS SATELITALES DE LA ESTACIÓN MAESTRA.

Durante la operación de transmisión, el equipo de multiplexaje externo entregaba una señal digital a un modem satelital específico, éste modem tomaba la información digital, la convertía (junto con la sincronización y las señales de M&C) en multitramas y modulaba la señal sobre una portadora de FI (frecuencia intermedia). La portadora era sumada con otras portadoras provenientes de otros modems satelitales del mismo rack, para ocupar una frecuencia dentro del rango del 113 a 167 Megahertz. Las señales combinadas eran llevadas a través del cable de FI hasta el equipo de radiofrecuencia para la conversión final al rango de 14 a 14.5 GHz, amplificando y transmitiéndola. Mientras la operación de recepción el equipo de banda base recibía la portadora proveniente del equipo de radiofrecuencia en la banda de los 140 MHz a través del cable de IF. Cada modem satelital dentro del rack recibía su propia portadora, una vez que era recibida era demodulada y la información

resultante era entregada al equipo de

multiplexaje externo. El modem satelital actualizaba las condiciones de alarma del sistema de M&C y proporcionaba información general referente al estado general del equipo en ambos extremos del enlace (la estación terrena maestra y las estaciones remotas). Cada modem satelital proporcionaba procesamiento para la premodulación de la señal, modulación de la señal y demodulación. Un modem satelital consistía de los siguientes módulos: demodulador, modulador e interface digital. Una descripción de la operación de cada módulo es dada a continuación. El módulo demodulador recibía la frecuencia intermedia (FI) del enlace de bajada, la demodulaba y entregaba la señal resultante de salida al módulo de interface digital (DIM). El DIM desarrollaba el procesamiento digital de la señal en banda base y proporcionaba la interface de conexión al usuario en los formatos V.35 o RS-422. El módulo modulador tomaba los datos de entrada y la información de reloj del DIM, los modulaba y ruteaba la señal resultante hacia el panel de distribución de FI para su transmisión.

41

El módulo de ventiladores, (Fig. 3.3) proporcionaba enfriamiento por “aire forzado” a los componentes del rack. El panel de control de potencia (Fig. 3.4) proporcionaba potencia de AC redundante a las fuentes de poder y una fuente alternada de potencia para los ventiladores. Ambos paneles de acceso para las fuentes de poder (Fig. 3.5) contenían circuitos de sobrecorriente para la protección de las fuentes de poder, y voltímetros de CD usados para el monitoreo de los voltajes de CD de cada fuente de poder y de los voltajes de CD de la barra del bus. El panel de interface RS-422 (Fig. 3.6) convertía los datos en formato RS-422 provenientes del sistema M&C en el formato RS-422 usado por el DIM. El panel de distribución de FI (Fig. 3.7) proporcionaba control de ganancia y distribución de señal de las portadoras de FI recibidas y las señales transmitidas dentro del rack. 3.4

ANTENA Y RF Dependiendo portadoras

del

número

requeridas

características

de

y

de

propagación,

de las se

debe seleccionar el diámetro de la antena a usar en la estación terrena maestra. En el caso que nos ocupa y pensando también en el crecimiento a futuro, se seleccionó una antena con un diámetro de 4.57 metros. Ver figura 3.9. La antena estaba diseñada para operar con alta eficiencia en la banda Ku y poseía

una

geometría

Cassegrain.

Cumplía con la recomendación IESS (INTELSAT) y con la recomendación 580 de CCIR para operar con satélites espaciados 2° en el arco orbital. FIGURA 3.9.- ANTENA TIPO CASSEGRAIN DE 4.57 MTS.

42

UNIDAD DE RF Consistía de una unidad electrónica exterior (unidad de RF), la montura para antena y el cable de interconexión (IFL). La unidad de radiofrecuencia incluía el amplificador de alta potencia de 75 watts,

su

fuente

de

potencia,

convertidores de frecuencia y un módulo de soporte integrado que distribuía la potencia de CD, datos de M&C y la referencia de frecuencia.

FIGURA 3.10.- UNIDAD DE RF

En la figura 3.10, se puede apreciar la ubicación de la unidad de radiofrecuencia (RF) en la antena. Cada módulo estaba encerrado en un contenedor sellado a prueba de condiciones ambientales severas y se encontraba montado sobre una placa de aluminio fijada al pedestal de la antena. El amplificador de bajo ruido de GaAsFET estaba montado directamente sobre el alimentador de la antena con el propósito de minimizar las pérdidas. FLUJO DE SEÑAL Las señales provenientes del satélite, después de ser recibidas por la antena eran enrutadas hacia el LNA a través del filtro de rechazo de transmisión (TRF), este filtro suprimía todas las señales fuera de banda y aislaba al LNA de las señales descendentes reflejadas por el alimentador de la antena. El TRF y el LNA estaban montados directamente sobre el alimentador de la antena para minimizar las pérdidas de RF y maximizar la figura de mérito (G/T). El LNA estándar con una temperatura de ruido menor a los 200 °K proporcionaba una ganancia aproximada de 60 dB. La señal de salida del LNA era inyectada al convertidor descendente para ser mezclada con la frecuencia generada por el oscilador local de RF (RFLO) Osciladores de resonancia dieléctricos (DRO´s) eran usados para producir el RFLO, cada DRO está amarrado a un oscilador de frecuencia estable de 5 MHz.

43

Para el enlace ascendente, la señal de FI que provenía del equipo de Banda Base era conectada a un amplificador/triplexor. La señal de FI era amplificada y ruteada al convertidor ascendente el cual trasladaba la señal de FI al rango de frecuencia en la banda KU. El convertidor ascendente usaba la misma técnica de mezclado usada por el convertidor descendente. La señal de salida del convertidor ascendente era inyectada al HPA cuya salida era alimentada a la antena a través de un acoplador de 40 dB montado en el alimentador. TEORIA DE OPERACIÓN DE LA ESTACIÓN MAESTRA Esta sección describe el formato usado para la transmisión de datos y la teoría de operación del equipo que conformaba la estación maestra. 3.5

SUB-ESTACION RFT La subestación, contenía la unidad de distribución de alimentación en corriente directa (DCDU) y corriente alterna (ACDU), así como fuentes de alimentación de +24, +/- 15, y +5 Vdc. A la caja donde se encontraban éstos módulos se le llamaba NEMA, el cual se montaba en un rack en la base de la antena, para poder instalar dentro de ella, los módulos de ACDU y DCDU y las fuentes de alimentación, como se ilustra en la figura 3.11. Se podía observar el disipador de las fuentes de alimentación sobresalir a un costado de la caja.

FIGURA 3.11.- SUBESTACIÓN DE RFT

La caja contenía un visor el cual permitía la visualización de los controles del panel frontal y los indicadores, sin tener que abrir la caja. Ver figura 3.12. El ACDU proveía voltaje de 115 VAC monofásica. Ofrecía tres funciones esenciales: distribuía la alimentación de CA a los distintos componentes en todo el sistema instalado, proporcionaba circuitos de protección, y

proporcionaba

switches

y

circuitería

para

enviar

comandos hacia la red de energía AC en la RFT. FIGURA 3.12.- VISOR DE LA RFT

44

El DCDU era una unidad la cual proveía 3 funciones: distribuía y proporcionaba circuitos de protección de sobrecarga para las fuentes de voltaje (+24 VDC, +/- 15 VDC, y +5 VDC) a través del sistema en el cual estaba instalado, proveía una tarjeta de monitor de alarma que supervisaba los LNA’s y proporcionaba alarmas de la condición del MCU (unidad de monitoreo y control). Las fuentes de poder proporcionaban 4 voltajes: +24 Vdc, +/-15 Vdc, y +5 Vdc) para la subestación RFT. Un gran disipador montado a la fuente de alimentación proporcionaba el enfriamiento que requería para su operación. El suministro de energía operaba en 115 VAC. Las salidas de las fuentes de alimentación eran ajustadas de fábrica. Si era necesario se podían reajustar los valores de fábrica. La distribución de las salidas de las fuentes de poder era realizada por el DCDU, el cual también proporcionaba un circuito de protección contra sobrecargas. La activación de las fuentes de poder, era controlada por el ACDU. Colocando POWER SUPPLY en la posición de ON, se energizaban las fuentes de poder de DC. Observando los indicadores en el panel frontal del DCDU, nos proporcionaba un estado de las salidas de las fuentes de poder DC. El estado de las fuentes de poder también podía verse en la terminal de monitoreo y control (M&C). 3.6

ACCESO SCPC/FDMA

ACCESO MÚLTIPLE POR ASIGNACIÓN DE FRECUENCIA (FDMA) Las comunicaciones entre los satélites y las estaciones terrenas pueden controlarse de diversas formas. Algunos sistemas utilizan el multiplexado por división en frecuencia (FDM). Con este mecanismo, el espectro total del canal se divide en subcanales, que se asignan a los distintos usuarios, los cuales pueden enviar por ellos todo el tráfico que deseen, dentro del sector espectral asignado. Ver figura 3.13. El acceso múltiple es el uso compartido de la capacidad del canal de un satélite; esto significa compartir el ancho de banda y la potencia. La forma más común de acceso múltiple es FDMA.

45

FDMA En la multicanalización por asignación de frecuencia (FDM), las señales ocupan bandas de frecuencias que no se traslapan las cuales se combinan para transmitirse. Una señal específica puede recuperarse mediante el filtrado. El acceso múltiple por asignación de frecuencia (FDMA) es el FDM aplicada a repetidores de satélite. Cada portadora de RF ascendente ocupa su propia banda de frecuencia B y se le asigna una ubicación específica dentro del ancho de banda del repetidor. Se permiten guarda bandas “b” entre señales de acceso para compensar la imperfección de filtros y osciladores. Las estaciones terrenas receptoras seleccionan una portadora deseada mediante filtros de RF y FI. No existe control de reloj entre las señales de acceso. En la forma elemental de la FDMA no existe coordinación entre estaciones de acceso que están en frecuencia. La figura 3.13 muestra gráficamente el concepto básico de SCPC-FDMA.

f1 nf f2 Estación 1

f3 fn

Estación 2

Estación 3 Estación n B f1

f2 b

f3

fn

nf

B = ANCHO DE BANDA DE LA PORTADORA b = BANDA DE GUARDA nf = f1 + f2 + f3 + … + fn BT = ANCHO DE BANDA TOTAL

FIGURA 3.13.- TÉCNICA DE ACCESO SCPC/FDMA Las comunicaciones mediante satélites pueden proporcionar una gran variedad de servicios tales como: telefonía multicanal, donde los canales de voz se digitalizan y se multicanalizan en la estación terrena, televisión digital de varios tipos, facsímil o datos de alta velocidad, telefonía o datos en un solo canal por portadora, datos a baja velocidad,

46

servicios de paquetes conmutados. Por supuesto, las velocidades de transmisión son diferentes,

el

funcionamiento

puede

seleccionarse

para

cada

sistema

y

las

consideraciones de acceso múltiple son importantes. Un sistema diseñado para uno o más de los servicios anteriores o de servicios analógicos proporciona una “mezcla de servicios”. Sistemas diseñados para el mismo tipo, capacidad y funcionamiento de cada acceso se les conoce como redes uniformes. MÉTODOS DEL FDMA Una unidad de canal (CHU) es una combinación de transmisor y receptor para un solo circuito de voz o datos. El procesador de voz es generalmente un tipo PCM (codificador PCM) o tipo modulador delta (modulador delta y otra variantes). El empleo de los términos CODEC, ENCODER y MODULADOR, se refiere a los procesadores de la fuente de banda base. Uno o ambos sintetizadores (fuentes programables de las frecuencias requeridas) pueden reemplazarse por osciladores fijos en el caso de sistemas económicos. Una fuente de potencia puede servir para varias unidades de canal. El equipo FDMA requiere de fuentes estables para las etapas de FI y para los conversores ascendentes y descendentes. En estaciones en donde se procesan varias portadoras, se requieren múltiples fuentes, generalmente se emplean sintetizadores de frecuencia para una mayor flexibilidad y una rápida respuesta. Las redes emplean asignación de demanda (DA). A esto generalmente se le llama DAMA, o sea “acceso múltiple por asignación de demanda” y generalmente implica SCPC/FDMA. Se emplean técnicas de monitoreo y control, señalización DAMA y muchas otras técnicas más en las redes FDMA. Es particularmente significante en el costo y en el mantenimiento, la implementación digital de los modems, controladores, equipos de control de error, etc. Si estos son de MSI (media escala de integración) y LSI (gran escala de integración). Los amplificadores no lineales, tales como el HPA de la estación o el TWTA del satélite, producen varios efectos y tienen una fuerte influencia en la capacidad del repetidor y el acceso múltiple. Este método presenta dos inconvenientes principales. Por un lado, es necesario utilizar gran parte de la banda disponible como banda de seguridad para evitar que los canales adyacentes se interfieran. Por otra parte, si existen usuarios que no transmiten constantemente, se desperdicia gran parte del ancho de banda, ya que muchos subcanales permanecen vacíos.

47

La técnica FDMA es la mas antigua y sencilla de las empleadas en las comunicaciones por satélite. Sin embargo tiene las problemáticas asociadas de que la eficiencia del sistema disminuye rápidamente al aumentar el número de portadoras, y la necesidad de aislamientos entre portadoras que eviten los efectos no lineales de los amplificadores (espurias e intermodulación) que se cuelen en las bandas adyacentes. El método FDMA, puede separarse en dos tipos de acceso, el MCPC (Múltiple Channel Per Carrier) y SCPC (Single Channel Per Carrier). La técnica MCPC puede asignar una portadora por estación o una portadora por enlace. La técnica SCPC, asigna un canal por portadora, bajo diferentes políticas como son la asignación fija o bajo demanda, y con un control centralizado o distribuido. Ventajas y Desventajas -

La tecnología FDMA tiene buena calidad, sencillez de implementación y aprovecha la jerarquía múltiplex.

-

No necesita sincronismo.

-

Entre sus inconvenientes, capacidad asignada incluso sin tráfico, poca flexibilidad, no es eficiente si hay estaciones de tráfico muy variable.

-

Tiene menos evolución que los sistemas digitales.

SCPC Esta es una variante de FDMA de baja capacidad, a los que se destina un transpondedor específico del satélite. Las estaciones pueden disponer de portadoras SCPC asignadas de manera permanente o acceder a ellas por petición cuando tienen algo que transmitir, lo cual es la base de los sistemas DAMA o de acceso bajo demanda. Las portadoras poseen menor ancho de banda, así como hay un número menor de ellas, que posibles usuarios. Sin embargo ello provoca que el sistema sea más complejo, al tener que tener un sistema de control de petición centralizado o distribuido que asigne los canales. El servicio SCPC está dirigido principalmente a transmisiones medianas y pesadas de datos, lo cual no significa que el canal no pueda ser multiplexado para brindar a través del mismo enlace servicio de voz, datos y vídeo. En general la utilización que se le dé al enlace depende 100% de la capacidad de los terminales a utilizarse. Un requerimiento típico de Banca Cremi era el deseo de enlazar su casa matriz con sus sucursales o centros regionales ubicados en localidades que no cuentan con acceso telefónico o de existir, era deficiente; se aprovechaba así el enlace satelital para tener un

48

medio de comunicación confiable y disponible a tiempo completo para además de cubrir la necesidad fundamental de transferencia de datos, utilizar una fracción del ancho de banda asignado también para un servicio de voz a manera de conexión telefónica. La tecnología SCPC ofrece ventajas como: •

Enlaces satelitales nacionales e internacionales con velocidades desde 9.6 kbps hasta 2.048 Mbps, con posibilidad de utilizar Frame Relay.

•

Enlaces punto a punto entre las ciudades por medio de estaciones terrenas ubicadas estratégicamente.

•

Administración de la capacidad del canal de acuerdo a sus características de tráfico.

• 3.7

Alta disponibilidad, confiabilidad y seguridad de la información transmitida. OPERACIÓN DEL MODEM SATELITAL GEMINI 64.

Los modems satelitales Gemini 64, podían operar en las siguientes modalidades: -Dual de 64 kbps -Sencillo de 64 kbps -Sencillo de 128 kbps La técnica TDM era usada en la modalidad dual de 64 kbps para combinar los datos provenientes de los dos canales de entrada sobre un solo canal de salida de 128 kbps. Los bits provenientes de cada canal eran entremezclados, de tal forma que quedaban juntos un bit del canal A y un bit del canal B. Los modems satelitales que operaban con canales sencillos de 64 kbps, utilizaban modulación BPSK. La modulación BPSK utilizaba dos señales separadas entre sí 180° para representar los dos estados digitales: 0 y 1. Este tipo de modulación era menos susceptible al ruido de interferencia que la modulación QPSK, pero tenía la desventaja de necesitar el doble de ancho de banda. La figura 3.14 representa un diagrama a bloques de un modem satelital del hub.

49

RS-232

RS-422/RS-232 CONVERTIDOR PUERTO DE M&C 1200 BAUDS ASYNCRONO MULTIDROP

HACIA LAS OTRAS 15 UNIDADES DE CANAL

RX DATOS & SINCRONIA

RX FI

-50 dBm (NOMINAL)

DEMODULADOR

HACIA EL PANEL DE DISTRIBUCIÓN DE FI 140 MHZ FI (43 MHZ BW)

CANAL A

228 KBPS

UNIDAD DE CANAL MONITOREO Y CONTROL

64 KBPS

MODULADOR 0 dBm (NOMINAL)

64 KBPS

RS-449 PATCH PANEL RACK

MÓDULO DE INTERFAZ DIGITAL (DIM)

TX DATOS & SINCRONIA

TX FI

HACIA MCP RACK DE UNIDADES DE CANAL M&C PUERTO “N”

HACIA EL EQUIPO DE USUARIO

CANAL B

228 KBPS

64 KBPS

64 KBPS

FIGURA 3.14.- DIAGRAMA FUNCIONAL A BLOQUES DE UN MODEM SATELITAL DEL HUB

Los modems satelitales que operaban con canales duales de 64 kbps o sencillos de 128 kbps, utilizaban modulación QPSK. La modulación QPSK utilizaba cuatro diferentes señales (en fases de 45, 135, 225 y 315 grados) para

manejar la información. Cada fase

representaba 00, 01, 10 y 11. La modulación QPSK permitía codificar dos bits en el espacio de uno solo. Los bits codificados en QPSK recibían el nombre de símbolos para indicar que contenía más de un bit de datos del modem satelital. -Canal sencillo de 64 kbps. Cada trama contenía 65 bits de datos codificados en BPSK (64 correspondientes a la información del usuario y 1 correspondiente al overhead requerido). Las multitramas consistían de 3640 bits (65 x 56 tramas) que podían ser transferidos en 28 milisegundos. -Canal dual de 64 kbps. Cada trama contenía 130 bits de datos codificados en QPSK (128 correspondientes a la información del usuario y 2 correspondientes al overhead requerido). La modulación QPSK convertía los 130 bits en 65 símbolos (los 128 símbolos podían ser divididos para formar 2 canales de 64 kbps o podían ser dejados tal cual para tener un canal de 128 kbps. Una multitrama consistía de 7280 bits (130

bits x 56 tramas) que podían ser

transferidos en 28 milisegundos.

50

-Canal sencillo de 128 kbps. Cada trama contenía 130 bits de datos codificados en QPSK (128 correspondientes a la información del usuario y 2 correspondientes al overhead requerido). La modulación QPSK convertía los 130 bits en 65 símbolos (64 símbolos de información y 1 símbolo de overhead). Una multitramas consistía de 7280 bits (130 bits x 56 tramas) que podían ser transferidos en 28 milisegundos. Los bits de overhead eran usados para sincronizar las operaciones de “scrambling”, para demultiplexar los flujos de datos y para transferir la información de M&C entre las estaciones terrenas (maestra y remota). Ocho de los 56 bits de overhead eran usados para la sincronización de la multitramas. Durante la sincronización una palabra única (UW) de 8 bits era dividida dentro de datos de overhead que eran introducidos en ocho tramas consecutivas. Esta palabra única era transmitida en forma invertida en cada multitrama para reducir la probabilidad de que los bits de overhead o que los patrones de “scrambling” imitaran el patrón de sincronía. Por ejemplo, si la palabra única era 0011101 en la multitrama “i”, sería 1100010 en la multitrama “i + 1”. Los 48 bits restantes de overhead de cada multitrama estaba dividida en seis palabras de monitoreo y control de 8 bits. Estas palabras eran identificadas como: OA, OB, OC, OD, OE y OF. Una vez que los datos habían sido convertidos en multitramas y habían sido transmitidos, la estación terrena receptora necesitaba adquirir la sincronización con el transmisor para poder procesar los datos. Cuando la UW era detectada, la circuitería checaba la misma posición en las siguientes dos multitramas para asegurar que la UW correcta era detectada en cada posición. Si la UW era incorrecta en tres multitramas consecutivas, el detector empezaría a buscar de nuevo hasta que encontrase la secuencia correcta de la UW. Si la UW era detectada como correcta durante tres multitramas consecutivas, el detector asumía que se ha amarrado a la posición correcta, y continuaba monitoreando la UW con el propósito de detectar una condición de pérdida de sincronía. El criterio para declarar una pérdida de sincronía una vez que se había logrado el amarre, era detectar tres multitramas consecutivas en donde no se encontraba la UW.

51

3.7.1.

MÓDULO DE INTERFACE DIGITAL

El módulo de interface digital servía para interfasar las señales provenientes del equipo de multiplexaje con las tarjetas de modulación y demodulación. El DIM formateaba los datos de entrada

y agregaba información de overhead que era usada para mantener la

sincronización de las tramas utilizadas. El DIM tenía comunicación directa con la terminal de M&C. La tarjeta del DIM soportaba las siguientes interfaces: •

2 interfaces RS-449 ó V-35 para la conexión del equipo de multiplexaje.

•

Una interface sencilla RS-232 para el puerto correspondiente al MODEM opcional de autollamado.

•

Una interface sencilla RS-422 para el sistema de M&C.

En los siguientes párrafos se presenta una breve descripción de cada bloque mostrada en el diagrama. En la porción receptora del DIM se encontraba el decodificador FEC, el cual consistía de un decodificador secuencial LSS6 de alta escala de integración (LSI), un reloj externo, una memoria externa y lógica asociada de escritura. Un circuito monitor de tasas de error indicaba a la circuitería de M&C cuando una tasa alta de error (BER alto) se estaba recibiendo. Cuando el decodificador estaba operando en el modo ½ QPSK (canal dual de 64 kbps o canal sencillo de 128 kbps), recibía los datos de entrada y la señal de reloj en la forma de bits de “decisión suave” para cada uno de los formatos, del demodulador de QPSK. Cuando el decodificador estaba operando en el modo ½ BPSK (canal sencillo de 64 kbps), recibía los datos de entrada, la señal del reloj y los bits de “decisión suave” provenientes del demodulador de BPSK. El decodificador entregaba a su salida el agregado de datos decodificados y la señal de reloj. El circuito detector de la palabra única (UW) adquiría y mantenía la sincronización con el flujo de datos que entregaba como señal de salida al circuito decodificador. El detector adquiría la sincronización mediante el examen del flujo de datos de recepción en busca de la ocurrencia de tres multitramas consecutivas que contenían un patrón UW correcto. El detector UW mantenía la sincronización mientras siguiera detectando tres multitramas consecutivas con el UW correcto.

52

La señal de sincronización del detector UW era usada por el DIM para separar del flujo de datos de entrada la información de overhead y la información de los canales de datos. Adicionalmente, el circuito de “descrambler” era reinicializado basado en la detección del inicio de la multitramas. Este bloque consistía de una memoria RAM de 8 bits configurada como registro de corrimiento, un comparador que checa la UW, y un conjunto de contadores y decodificadores para mantener el rastreo de que posición de bit dentro de la multitrama estaba siendo procesado. El circuito receptor de overhead removía el canal de overhead del flujo de bits provenientes del decodificador y lo pasaba al microprocesador para su decodificación. Este circuito consistía de un contador de bits, un “candado” (latch) para los datos de overhead, un multiplexor y la lógica asociada de control. La salida del circuito detector FEC era también recibida por el circuito de “descrambler”, el cual tenía la función de restaurar los datos a su estado original, entregando a su salida un flujo de datos sin “scrambler”. La técnica de “descrambling” empleaba una secuencia de “scrambling” basada en el polinomio x5 + x2 + 1 (la implementación se lograba a través de un registro de corrimiento), la secuencia pseudo-aleatoria resultante era sumada con el flujo de datos que estaba entrando de la misma manera que como fue hecho en el lado generador, para producir un flujo de datos sin “scrambling”. El patrón de “scrambling” era reinicializado durante el último bit de la trama (F8) y era cambiado para cada bit del flujo de datos. Debido a que los bits de overhead no eran pasados por el circuito de “scrambling” en el lado codificador, estos bits serían contaminados en este punto, pero ello no importaba ya que habían sido previamente recuperados por el circuito receptor de overhead antes de pasar al circuito de “descrambling”. El circuito de “descrambling” consistía de registros de corrimiento, compuertas OR exclusivo y otros componentes lógicos. Después de haber pasado por el circuito de “descrambling” la señal de datos pasaba al circuito demultiplexor, el cual entregaba a su salida 2 canales de datos: RX A y RX B. Junto con estas dos señales de salida, el demultiplexor entregaba una señal de reloj de compuerta al circuito FIFO de entrada (TX FIFO). En este circuito los canales de datos eran sumados al flujo de datos de salida usando la señal de reloj generada por el reloj de transmisión. El TX FIFO consistía de un circuito integrado FIFO de 64 x 4 y de la lógica de control asociada.

53

El circuito FIFO de salida “suavizaba” el flujo de datos recibidos en un flujo continuo mediante el uso de un reloj de corrimiento, el cual estaba amarrado en fase a la señal de reloj del demodulador. El flujo de datos recibido era enrutado hacia el equipo del usuario vía los circuitos de interface de usuario. El circuito FIFO de 64 x 4 y de lógica de control asociada. A través del circuito de interface de usuario se realizaba la conexión de los equipos del usuario con el DIM. El usuario podía seleccionar entre interfaces eléctricas RS449 o V.35, en forma adicional, estos circuitos proporcionaban la capacidad para Loopback Local o remoto en la interface de usuario. En la parte de transmisión, los canales de datos de información del usuario provenientes de los circuitos de interface de usuario, eran aceptados por el circuito FIFO de entrada (TX FIFO). En este circuito los canales de datos eran sumados al flujo de datos de salida usando la señal de reloj generada por el reloj de transmisión. El TX FIFO consistía de un circuito integrado FIFO de 64 x 4 y de la lógica de control asociada. El circuito generador de tiempo de transmisión proporcionaba un reloj de datos, un reloj de transmisión de símbolo, y algunas otras señales de control y de reloj que eran usadas cuando se generaban los datos de transmisión. Las señales de reloj eran generadas usando circuitos PPL y osciladores de cristal que proporcionaban las frecuencias de referencia. El generador de tiempo consistía de un circuito PLL, un oscilador de cristal, un conjunto de divisores y circuitos lógicos para la generación de los relojes digitales y de las señales de control. El siguiente paso en el procesamiento de la señal era el circuito multiplexor de transmisión, el cual recibe el canal de overhead y los canales de datos de transmisión (TX A y TX B), y entregaba a su salida un flujo combinado denominado datos de transmisión. Este circuito consistía de un multiplexor tres-a-uno y de circuitos lógicos de control. En el modo de operación “sencillo” (un solo canal de 64 kbps), únicamente el canal TX A y el canal de overhead eran recibidos a la entrada del multiplexor. El flujo combinado de datos de transmisión, una señal de reloj y una señal de sincronía, eran las señales de entrada al circuito “scrambler”. Este circuito realizaba el “scrambling” sobre los datos de entrada y entregaba a su salida un flujo de datos con “scrambling”. La técnica de “scrambling” empleaba una secuencia de “scrambling” basada en el polinomio x5 + x2 + 1 (la implementación se lograba a través de un registro de corrimiento), la secuencia pseudo-aleatoria resultante era sumada con el flujo de datos entrante para

54

producir el flujo de datos con “scrambling”. El patrón de “Scrambling” era reinicializado durante el último bit de la palabra única (UW) y era cambiado para cada bit del flujo de datos. La secuencia de “scrambling” era detenida mientras los bits de overhead son procesados, lo cual resulta en bits de overhead sin “scrambling”. El circuito de “scrambling” consistía de registros de corrimientos, compuertas OR exclusivo y otros componentes lógicos. Después de salir del circuito de “scrambling”, el flujo de datos junto con una señal de reloj proveniente del circuito generador de tiempo de transmisión, entraban al codificador FEC. Este circuito proporcionaba una codificación secuencial a una tasa de ½ sobre los datos de entrada. El codificador FEC entregaba a su salida dos flujos de datos codificados y una señal de reloj, los cuales eran enviados al modulador. Las funciones de monitoreo y control del transreceptor eran desarrolladas a través del microprocesador de M&C.

El circuito microprocesador estaba compuesto por un

microprocesador INTEL 8085, ROM’s, RAM’s, decodificadores de dirección, UART’s, registros de entrada-salida, lógica para el interface con el bus entrada-salida, y la circuitería de soporte requerida. A través de la tarjeta de interface para el modulador se proporcionaba monitoreo y control de los sintetizadores de transmisión, de los filtros controlados por voltaje, del sintetizador de conversión de bajada y de la unidad exterior (ODU). La interface era controlada por la circuitería de M&C. Los circuitos que conformaban la interface eran: registros de corrimiento, lógica de control de reloj y lógica para interface con el bus del microprocesador. La capacidad para la malla de realimentación digital (Loopback digital) de alta velocidad era proporcionada para lograr que los datos de salida del codificador FEC pasaran

al

decodificador.

Cuando

el

Loopback

estaba

habilitado,

los

datos

demodulados eran pasados al modulador. Los bits de decisión suaves esperados por el decodificador eran transmitidos vía un puente a un nivel prefijado para la condición de malla de realimentación. El DIM tenía varios interruptores asociados para control de la unidad e iniciación de operación, con los cuales se podía habilitar el canal de operación o la malla de

55

realimentación de RF y digital de alta velocidad, se deshabilita portadora, indicación remota/maestra y se selecciona el modo del DIM. El DIM tenía dos conjuntos de indicadores (LED´s). En el frente del módulo tenía dos LED´s para uso en la maestra y para información extra en la remota que indicaban falla en la unidad de canal de recepción y alarma de BER alto. En forma adicional en el equipo remoto se encontraba un juego de dos LED´s que desplegaban al frente del panel la indicación de falla en la IDU y la ODU. El DIM incluía una interface para un modem opcional de autorespuesta, para uso en monitoreo y control remoto en el caso de que el enlace de transmisión estuviera caído. Esto se realizaba a través de una interface RS-232 utilizando un protocolo orientado de byte asíncrono usando códigos ASCII y CRS para control de errores. 3.7.2.

MÓDULO MODULADOR

La información proveniente del DIM era recibida por el módulo modulador, dicha información contenía los canales de datos del usuario multiplexados con el canal de overhead en el flujo de Datos I y los bits con una tasa de FEC de ½ en el flujo de Datos Q. Procesamiento digital (baseband snaping) en banda base era utilizado para convertir los datos en las señales moduladas I y Q. El sintetizador de canal de la frecuencia de transmisión generaba la señal portadora de FI a la frecuencia seleccionada (en pasos de 100 Khz) dentro de la banda de 113 a 167 MHz. Esta portadora era dividida en dos señales con fases en cuadratura, siendo las dos portadoras resultantes moduladas por las señales modulantes I y Q. Las señales resultantes eran sumadas, amplificadas y filtradas (por filtros pasa bajas). La FI modulada era enviada al panel de distribución de FI a un nivel nominal de 0 dBm. Los canales de banda base I y Q y el reloj de banda base provenientes del codificador del DIM, eran las señales de entrada al modulador. Estas señales eran muestreadas en el modulador y ruteadas a los circuitos de procesamiento digital de banda base (baseband shaper). En el circuito de procesamiento digital, las muestras eran alimentadas dentro de un registro de corrimiento y siete muestras consecutivas eran alimentadas a una PROM como bits de dirección. Los dos bits de dirección de orden mas bajo eran usados por los relojes

56

de símbolo (A1 y A0), lo cual implicaba que la PROM tenía disponibles cuatro muestras por cada bit. Las PROM’s efectuaban el filtrado digital usando un filtro Butterworth pasa bajas de cuatro polos. Los múltiplos del reloj de símbolos eran producidos por un oscilador (que se encontraba amarrado en fase al reloj) corriendo a cuatro veces la frecuencia de reloj. Los circuitos PROM entregaban a su salida datos de 8 bits con una tasa de cuatro veces la tasa de símbolo, estos datos eran pasados por flip-flops y entregados a los convertidores digital-analógicos (DAC) de 8 bits. La salida analógica del DAC era filtrada con un filtro pasa bajas para remover el ruido de la señal, y las señales modulantes resultantes I y Q eran entregadas como señales de entrada a los mezcladores. La señal portadora era generada por el circuito sintetizador de frecuencia. El sintetizador generaba basado en un código de control de 7 bits, la frecuencia deseada (en pasos de 100 khz) dentro de la banda de 113 a 167 MHz. El código de control consistía de un código de sintonía de 4 bits (proporcionado por el bus de control de la circuitería de interface) que direccionaba secuencialmente los registros de sintonía del sintetizador. A través del bus de control de la interface también regresaba un bit de detección de amarre del sintetizador. La señal de salida del sintetizador era amplificada y dividida en fases en cuadratura, y las dos señales portadoras resultantes eran aplicadas a los mezcladores. Un switch de portadora encendido/apagado era proporcionado por la señal del sintetizador a los mezcladores. Las portadoras moduladas provenientes de los mezcladores eran sumadas y amplificadas, después de lo cual eran aplicadas al switch de portadora. La señal proveniente del switch era amplificada y aplicada a un divisor de potencia. Una salida del divisor era sensada y usada para controlar el LED indicador de “PORTADORA AMARRADA” (carrier lock) y el estado de la señal. La otra salida del divisor era enrutada a un atenuador variable para el ajuste de nivel, después de lo cual era amplificada y filtrada (con un filtro pasa bajas) para suprimir el ruido y las armónicas. La señal resultante era amplificada de nuevo y enviada a la red de distribución de FI con un nivel nominal de 0 dBm.

57

3.7.3.

MÓDULO DEMODULADOR

El demodulador consistía de un oscilador local, un filtro pasa banda, mezcladores, dos filtros pasa bajas de recepción, tres convertidores analógicos-digitales (ADC) de 6 bits, un oscilador controlado por voltaje y un oscilador controlado por la señal de tiempo del bit. La señal de salida del circuito de conversión descendente de RF (que se encontraba en la banda de los 140 MHz), era entregada a la tarjeta demoduladora, en donde era procesada y sometida a un proceso de conversión descendente de nuevo. Un canal de usuario específico era seleccionado usando un mezclador y el sintetizador de canal. El sintetizador de canal era centrado nominalmente a una frecuencia de 237.9 MHz +/- 27 MHz con incrementos de 100 Khz. El sintetizador proporcionaba la señal de referencia al mezclador de conversión descendente, de tal manera que a la salida del mezclador se obtenía una señal con 98 MHz de frecuencia central. El filtro pasa banda que seguía al mezclador tenía como función el remover las señales espurias resultantes del mezclado. Siguiendo el filtro se encontraba un atenuador con control de ganancia que era usado como el elemento de control para la malla de control de ganancia automática coherente. La señal de control para el amplificador AGC era proporcionada por el filtro de la malla AGC. La entrada al filtro de la malla era una señal de error proveniente del procesador digital. El sistema AGC mantenía la amplitud constante de los datos detectados a la salida del filtro de recepción. El AGC debía mantener las amplitudes constantes debido a que las señales de error usadas por la malla de recuperación de portadora (CRL) y malla de recuperación del tiempo del bit (BTRL) eran derivadas de los datos detectados, y por lo tanto, para mantener los parámetros de la malla constantes, la amplitud de los datos detectados necesitaba estar estabilizada. Las señales de amplitud constante del circuito AGC eran llevadas a los mezcladores de demodulación I y Q. La salida de estos mezcladores constituía los patrones de los canales en banda base I y Q no filtrados. Los filtros de recepción (RX) realizaban un filtrado de Nyquist sobre los patrones de datos recibidos con una respuesta impulso que se aproximaba al inverso de la respuesta impulso de los filtros de transmisión. Las salidas de los filtros de recepción eran muestreadas en los picos y los cruces por cero del patrón de ojo por los convertidores analógicos-digitales de los canales I y Q.

58

3.8

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS, AMBIENTALES Y MECÁNICAS DE LOS EQUIPOS

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA ESTACION MAESTRA GEMINI 64 ANTENA ESPECIFICACIONES DE RF Tipo de antena

Cassegrain

Diámetro

4.57 metros

Frecuencia Tx/Rx

Transmisión de 14.0 a 14.5 GHz Recepción de 11.7 a 12.2 GHz.

VSWR

1.25:1 en Tx y Rx

Ganancia

54.9 dBi a media banda 53.5 dBi a media banda

Temperatura de Ruido a

5 °C, 67 °K

varios ángulos de elevación

10°C, 50°K 20°C, 37°K 40°C, 31°K

Pérdidas de inserción en el alimentador

0.20 dB

Interface del alimentador

WR-75

Aislamiento para polarización cruzada

35 dB mínimo

Aislamiento Tx-Rx

30 dB

Polarización

Lineal Ortogonal

Lóbulos laterales

Cumple con la especificación 25.209 de la FCC y con la recomendación 580 de CCIR.

ESPECIFICACIONES AMBIENTALES Carga debido al viento

Operacional hasta 97 km/hr. Sobrevivencia hasta 200 Km. /hr.

Temperatura ambiente de supervivencia

-29°C a 60°C.

Lluvia

Hasta de 10 cm/hr.

59

Humedad relativa

de 0% a 100% con condensación

Mediación solar

100 Kcal./h/m2.

Atmósfera corrosiva

La encontrada en regiones costeras y/o áreas altamente industrializadas.

ESPECIFICACIONES MECÁNICAS Movimiento en Azimut

120° continuos

Velocidad del movimiento en Azimut

0.4°/segundo variable.

Movimiento en Elevación

5° a 85° continuos

Velocidad del movimiento en Elevación

0.4°/segundos variable

Movimiento en Polarización

+/- 90°

Peso del reflector

295 Kg.

Peso del pedestal

363 Kg.

Acabados: Superficie del reflector

Paneles de aluminio con pintura blanca depositada por difusión

Pedestal

Primer rojo óxido y dos capas de enamel.

Grosor de la superficie

0.5 mm.

Tamaño del anclaje

3.81 mts x 3.81 mts x 0.38 mts

UNIDAD EXTERIOR (ODU) Rango de frecuencia en RF Transmisión

(Tx)

14.0 a 14.5 GHz

Recepción

(Rx)

11.7 a 12.2 GHz

Ancho de banda en RF Transmisión

(Tx)

500 MHz

Recepción

(Rx)

500 MHz

60

ESPECIFICACIONES DEL AMPLIFICADOR DE POTENCIA Rango de frecuencia

14.0 a 14.5 GHz

Potencia de salida

75 watts (en saturación)

Variación de ganancia sobre los 500 MHz

1.2 dB pico-pico máximo

Estabilidad de ganancia

+/- 0.2 dB/24 hrs., máximo

Salidas espuria a máxima potencia

-70 dBw/4 KHz, máximo

Segunda armónica a Máxima potencia

-60 dBm, con filtro de armónicas

Intermodulación Saturación

-10 dBc

3 dB backoff

-15 dBc

7 dB backoff

-24 dBc

Conversión AM/PM

3°/dB máximo

AM residual

-40 dBm máximo hasta 4 kHz

Retardo de grupo Lineal

+/- 0.1 nseg/MHz

Parabólico

0.05 nseg/MHz

Rizo

1.0 nseg máximo

ESPECIFICACIONES DEL CONVERTIDOR ASCENDENTE Frecuencia de entrada

1150 a 1485 MHz

Conector de entrada (FI)

Hembra TNC

Impedancia de Entrada

50 Ohms

VSWR de entrada

1.25:1, máximo 1.5:1

Frecuencia de salida

14 a 14.5 GHz

Conector de salida

Hembra SMA

VSWR de salida

1.3:1 máximo

Compresión a 1 dB

+10 dB mínimo

Estabilidad de ganancia

+/- 0.5 dB

Ganancia de conversión

26 +/- 2 dB

Ganancia de respuesta plana

+/- 0.25 dB sobre un rango de 80 MHz

Señales espuria

-60 dBm máximo

Estabilidad de frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de -30 °C a +55 °C y sobre un período de 6 meses.

61

ESPECIFICACIONES DEL CONVERTIDOR DESCENDENTE Frecuencia de entrada

11.7 a 12.2 GHz

Conector de entrada

Hembra SMA

Impedancia de entrada

50 Ohms

VSWR de entrada

1.3:1 máximo

Figura de ruido

13 dB máximo

Frecuencia de salida

1150 A 1485 MHz

Conector de salida

Hembra TNC

Impedancia de salida

50 Ohms

VSWR de salida

1.25:1, 1.3:1 máximo

Compresión a 1 dB

+5 dB mínimo

Conversión de ganancia

45 dB mínimo

Estabilidad de ganancia

+/- 3 dB máximo

Ganancia de respuesta plana

+/- 0.25 dB sobre los 80 MHz, +/- 3 dB sobre los 500 MHz

Retardo de grupo

+/- 5 nseg sobre los 80 MHz

Señales Espuria

-80 dBm dentro de banda -40 dBm fuera de banda

Estabilidad de frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de -30°C a +55°C y sobre un período de 6 meses. MODEM SATELITAL GEMINI 64 (IDU)

SECCION TRANSMISORA Frecuencia de salida

113 a 167 MHz

Espaciamiento de canales

200 KHz

Precisión de fase

menor a 4° en el rango de 1 - 84 Khz.

Estabilidad en frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre el rango de temperatura de 0 - 50 °C

Nivel de salida

0 dBm nominal +/- 3 dB

Espectro de Transmisión

Raíz cuadrada de coseno elevado con 50% de roll-off

Tasa de información Modo dual

128 kbps (2 canales de 64) QPSK

62

Modo sencillo (128)

128 kbps, QPSK

Modo sencillo (64)

64 kbps, BPSK

Tasa de Overhead Modo dual

2 kbps

Modo sencillo (128)

2 kbps

Modo sencillo (64)

1 kbps

Tasa de Transmisión Modo dual

(2 de 64)

256 kbps

Modo sencillo (128)

256 kbps

Modo sencillo (64)

128 kbps

Formato de la multitramas

cada multitramas consiste de 56 tramas

Formato de la trama

trama de 65 kbps (1 bit de overhead de datos).

Corrección de Error

FEC de ½

BER

1*107 a 6.5 dB de Ebi/No

Scrambling

síncrono usando el polinomio x5 + x2 + 1. Los bits de overhead no son afectados.

Interface del usuario

Dos RS-449 ó V.35

Interface para modem de autollamado

RS-232 con conector de 25 pines

Interface de M&C

RS-422

SECCIÓN RECEPTORA Frecuencia de Entrada

140 +/- 27 MHz

Nivel de entrada

-47.5 a -76.5 dBm

Rechazo Imagen

más de 40 dB

Estabilidad en frecuencia

+/- 2.5*10-7 sobre el rango de temperatura de 0 a 50°C

Ruido de fase

menor a 4° en el rango de 1 KHz a 84 KHz.

Rango de AGC

+/-10 dB

Espaciamiento de canales

200 KHz

63

CAPITULO 4 ESTACIONES TERRENAS (VSAT’S) REMOTAS 4.1.

INTRODUCCIÓN

En este capítulo veremos lo que es una estación terrena remota, sus componentes, así como los requisitos previos para su instalación, y posterior puesta en operación. Una vez que se ha realizado el estudio de campo, y habiendo revisado la línea de vista, que no hubiera obstáculos en línea al satélite, que los requerimientos de obra civil y energía eléctrica estuvieran terminados y revisados, se procedía a la instalación de la antena, y apuntamiento hacia al satélite, con la frecuencia de acceso que nos otorgaron, así como el ajuste de la portadora a transmitir, de acuerdo al centro de control en Ixtapalapa para un máximo apuntamiento. Todos estos parámetros involucrados, se desarrollarán a continuación. Las VSAT’s, en los años 90’s, se convirtieron de manera importante en uno de los medios principales para el tráfico de voz y datos. Ver figura 4.1. En realidad la tecnología VSAT ofreció muchas ventajas y beneficios sobre los medios de comunicaciones convencionales, incluyendo bajos costos de operación, fácil instalación y mantenimiento, así como soporte de multiservicios. Tenían la habilidad para suplir el servicio donde los costos de las líneas privadas eran muy altos, o no existía infraestructura de comunicaciones, tenía también la facilidad

de

integración

de

un

gran

número

de

estaciones en una sola red previendo con esto, un costo FIGURA 4.1.- ANTENA VSAT

efectivo en la expansión de pequeños a grandes sistemas.

Aplicaciones a bajos costos tales como, transferencia de datos de negocios, autorización de créditos en línea,

transmisión de facsímil a alta velocidad, correo electrónico y

teleimpresiones a distancia, entre muchos otros, son algunas de las facilidades que ofrecía este novedoso sistema.

64

Una de las grandes ventajas de las redes VSAT’s sobre las redes terrestres, era su habilidad para proveer un ancho de banda en comunicaciones punto-multipunto, en el rango de datos de 9.6 kbps a 1.544 Mbps (portadora T1), a muy bajo costo. Otra de las ventajas de las redes VSAT’s, era la flexibilidad para enlazar muchas terminales remotas a una estación central HUB, la cual controla la red estrella completamente. La red estrella era extremadamente flexible y podía proveer conexiones en uno o doble salto. En el primer caso, la información era intercambiada entre una estación remota y el HUB central, mientras que en conexiones en doble salto, la estación remota accesaba a la otra por medio del HUB. Las estaciones terrenas de apertura pequeña, consisten de una serie de equipos interconectados entre si para lograr un fin, y de los cuales el más conocido es la antena parabólica. Se utiliza este nombre para designar a todo equipo terminal que se comunique desde la tierra con un satélite, sin importar si esta fijo, o si es una unidad móvil. 4.2

REQUERIMIENTOS DE INSTALACIÓN PARA UNA ESTACION REMOTA

REQUERIMIENTOS DE SITIO Con el fin de instalar la antena, se realizaron previamente el estudio de campo, que consistía en revisar si existía línea de vista al satélite e indicar el mejor lugar para llevar a cabo la obra civil, así como los requerimientos eléctricos, mecánicos y de ambientación, para la correcta instalación del equipo satelital Hughes Gemini Earth Station. En el caso de la obra civil,

existían dos tipos de montaje: anclado y superficial.

Características que veremos mas adelante. Asimismo, se debían cumplir ciertos requisitos ambientales para la operación del equipo satelital, y asegurar óptimas condiciones de trabajo y confiabilidad. La existencia de ciertas normas específicas, servían para definir el ambiente de operación en el cual el equipo satelital proporcionara un servicio confiable. Los límites y tolerancias de ambientación, no debían excederse ya que se ponía en peligro la confiabilidad, eficacia y garantía del sistema satelital. Era recomendable utilizar una fuente de energía ininterrumpida (UPS), en aquellas localidades donde la energía comercial era poco confiable debido a los cortos circuitos o variaciones en el voltaje de la línea.

65

REQUERIMIENTOS DE AMBIENTACIÓN El rango de temperatura de operación para la OUTDOOR UNIT (ODU), era de -10 °C a 50°C y el rango de humedad relativa de operación, era de 0 a 100%

incluyendo

condensación. Para la INDOOR UNIT (IDU) era recomendable un rango de temperatura de operación de 17°C a 21°C, con una humedad de 0 a 90% R.H. El equipo de aire acondicionado, era recomendable para controlar lo antes mencionado, la humedad extremadamente alta o baja podía dañar el funcionamiento del equipo, si la humedad era muy baja, podría incrementarse la posibilidad de descargas electrostáticas si la humedad era muy alta se puede provocar condensación en la misma. El equipo de aire acondicionado debía ser capaz de mantener al sistema satelital dentro de los rangos de temperatura y humedad. Era necesario que el equipo de comunicación satelital se encontrara en un área restringida, donde solo la persona autorizada tuviera acceso al mismo y donde el personal de comunicaciones pudiera hacer maniobras para instalación, prueba y mantenimiento del equipo. En el área destinada a comunicaciones, se encontraba el siguiente equipo: •

U.P.S. ( Fuente de poder ininterrumpida)

•

Modem

•

Multiplexor

•

Aire acondicionado

CONTAMINANTES El ambiente de operación del sistema satelital, debía estar libre de contaminantes en el aire, como son gases corrosivos, partículas y aerosoles que pudieran afectar el funcionamiento del sistema o tapar los filtros del equipo de aire acondicionado. Ambientes con humo o con partículas, dañan los ventiladores y contactos del sistema satelital. Aerosoles de aceite, solventes y otros productos químicos, también son agentes dañinos al sistema.

66

REQUISITOS DE ENERGIA ELÉCTRICA Y TIERRA FÍSICA Para la OUTDOOR UNIT (ODU) se requería un contacto eléctrico doble polarizado tipo americano para intemperie, con una corriente regulada de 115 VAC +/- 10 %. Para la INDOOR UNIT (IDU) se requería un contacto doble polarizado, con una alimentación de 115 VAC +/- 10 %, a una frecuencia de 60 Hertz +/- 5% con un consumo de 300 watts corriente regulada con tierra física. La temperatura de operación era de -30 °C a 55 °C, la humedad de 0 a 100% R.H. Así mismo se requería de tierra física en el lugar de instalación de las antenas, el cable para esto era de 00 (doble cero) y la impedancia de 1 a 3 Ohms y debía ser independiente de la tierra de la línea de A.C. Además en caso de usar la planta de emergencia, era necesario colocar otro contacto doble polarizado, para el momento en que hubiera que respaldar la UPS. En caso de falla de energía eléctrica prolongada. La planta de emergencia al estar funcionando originaba mucho ruido, por lo que debían tomarse las medidas necesarias al respecto. El tener una buena tierra física en el equipo, era con el propósito de eliminar los voltajes transitorios y ruidos que pudieran introducirse en el equipo, provocando fallas. REQUERIMIENTOS DE ESPACIO El espacio requerido para la instalación de la antena era de 23 metros cuadrados de dimensiones de 4.8 metros x 4.8 metros. El lugar elegido para la instalación de la antena debía tener línea de vista al satélite, evitando obstáculos en la trayectoria del mismo. Si la antena se instalara en la azotea, el centro del mástil de montaje debe tener como mínimo 3.5 metros de longitud hasta la orilla. MONTAJE La base de la antena estaba anclada en una adecuación civil. El peso total de la antena considerando el efecto del viento a 100 km/hr era de 500 kilogramos. La velocidad total del viento que debía resistir la antena será de 200 km/hr.

67

El sitio de instalación debía ser nivelado, evitando que pueda existir acumulación de agua. El área de instalación de la antena debía tener un acceso restringido. Para la instalación era necesario entubar el cable coaxial con tubo de 2 pulgadas de diámetro interior, en donde no debía de haber mas de dos curvas de 90 ° entre registros, desde la base de la antena al cuarto de comunicaciones. Para efectuar los trabajos de instalación era responsabilidad Banca Cremi, proporcionar lo siguiente: •

Teléfono directo (para comunicación entre el lugar del ODU y el sitio del IDU), con acceso a larga distancia, el teléfono debía conectarse en el lugar en el cual iba a quedar la antena y debía poderse desconectar y conectar del mismo lugar (por medio de roseta).

•

Escalera de acceso a la azotea.

•

Subir la antena al lugar de la instalación.

•

La obra civil para la instalación de la antena.

MONTAJE SUPERFICIAL El diámetro exterior del octágono, debía ser de 3.76 metros incluyendo pedestal de tubo de 6” de diámetro x 1.70 en placa de ½“ x 60 x 40. 8 charolas en lámina galvanizada. Eran 8 en forma de un octágono con diámetro exterior de 3.76 m2. El montaje era armable y desarmable y se requería para su instalación de 8 costales de arena (responsabilidad del banco), para relleno de las charolas para amortiguar el peso de la antena. Ver figura 4.2.

BLOQUES

FIGURA 4.2.-MONTAJE SUPERFICIAL

68

MONTAJE ANCLADO En caso de que fuera azotea, el montaje se llevaba a cabo mediante un anclaje con las varillas de la losa. Para el piso u otra área, anclaje con varilla fraguada en concreto. El cubo para sostener el tubo de 6” de diámetro, debía ser colado en concreto con dimensiones de 0.5 x 0.5 x 0.5 metros, y el tubo tenía una longitud total de 1.70 metros tomados desde la base del tubo hasta la parte alta del mismo tubo. FIGURA 4.3- EJEMPLO DE UN MONTAJE ANCLADO

4.3

SISTEMA DE ANTENA

INTRODUCCION Las antenas parabólicas pueden ser usadas como antenas transmisoras o como antenas receptoras. En las antenas parabólicas transmisoras el reflector parabólico refleja la onda electromagnética generada por un dispositivo radiante que se encuentra ubicado en el foco del reflector parabólico, y los frentes de ondas que genera salen de este reflector en forma más coherente que otro tipo de antenas, mientras que en las antenas receptoras el reflector parabólico concentra la onda incidente en FIGURA 4.4.- ANTENA PARABÓLICA

su foco donde también se encuentra un detector.

Normalmente estas antenas en redes de microondas operan en forma full duplex, es decir, trasmiten y reciben simultáneamente. Un ejemplo de una antena parabólica se puede observar en la figura 4.4. Las antenas parabólicas suelen ser utilizadas a frecuencias altas y tienen una ganancia elevada. TIPOS DE ANTENA Hay varios tipos de antenas parabólicas, las más extendidas son los siguientes:

69

•

La antena parabólica de foco primario, que se caracteriza por tener el reflector parabólico centrado respecto del foco.

•

La antena parabólica Offset (antena), que se caracteriza por tener el reflector parabólico desplazado respecto del foco. Son más eficientes que las parabólicas de foco primario.

•

La antena parabólica Cassegrain, que se caracteriza por llevar un segundo reflector cerca de su foco, el cual refleja la onda radiada desde el dispositivo radiante hacia el reflector en las antenas transmisoras, o refleja la onda recibida desde el reflector hacia el dispositivo detector

ANTENA DE FOCO PRIMARIO La superficie de la antena es un paraboloide de revolución, y el fabricante la calcula y fabrica para tener el mayor rendimiento posible. Todas las ondas que inciden paralelamente al eje principal se reflejan y van a parar al foco. El foco esta centrado en el paraboloide. Este tipo de antena tiene un rendimiento máximo del 60%. Suelen ser de tamaño grande. Ver figura 4.5. REFLECTOR DISTANCIA FOCAL LÍNEAS DE ONDAS PARALELAS AL EJE DIÁMETRO DE LA ANTENA

FOCO

EJE PRINCIPAL

FIGURA 4.5.- ANTENA DE FOCO PRIMARIO

ANTENA CASSEGRAIN Es similar a la de foco primario, tiene dos reflectores; el mayor apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y van al foco donde esta el reflector menor; al chocar las ondas van al foco último, donde estará colocado el detector, como se observa en la figura 4.6.

70

El sistema de antena se localiza en los puntos de entrada y salida de la trayectoria de radio transmisión y su función es la de transmitir eficientemente la potencia al punto de destino y al mismo tiempo tiene que alimentar las señales que llegan al circuito receptor en una forma eficiente. La gran congestión de los circuitos de radio demanda que las antenas de comunicaciones por satélite se diseñen de tal forma que puedan discriminar a la interferencia que provenga ya sea de otros sistemas satelitales o de sistemas de radio terrestres. En particular, el subsistema de antena juega un papel muy importante de tal forma que FIGURA 4.6.- ANTENA CASSEGRAIN

a menudo determina la función operacional del sistema.

PARABOLA DE ALIMENTACIÓN DESPLAZADA (OFFSET). El subreflector y su soporte de la antena Cassegrain o el sistema alimentador localizado en el punto focal de la antena parabólica obstruyen el plano de apertura y originan un incremento de lóbulos laterales y un decremento de la ganancia. La antena parabólica desplazada (Offset) evita dichos efectos. Este tipo de antena se emplea en los satélites mas recientes debido a que FIGURA 4.7.- ANTENA TIPO OFFSET

permite

emplear

alimentadores

una

necesarios

gran para

cantidad darle

la

de

forma

requerida al haz. El alimentador (o una combinación de alimentador y subreflector), es localizado abajo del eje, dando una apertura completa sin bloqueos, como se ilustra en la figura 4.7. Un reflector desplazado posee simetría únicamente alrededor del eje de generación del paraboloide y requiere cierto número de secciones de diferente forma, con un correspondiente incremento en el costo de fabricación. Los reflectores pequeños alrededor de 1 metro de diámetro, pueden ser formados por una

FIGURA 4.8.- ANTENA OFFSET

71

sola pieza de metal moldeada; la figura exacta del molde no afecta mucho el costo de su producción. No es de forma parabólica propiamente dicha. Su forma es una sección de un reflector paraboloide de forma oval. La superficie de la antena ya no es redonda, sino oval y asimétrica (elipse). El punto focal no está montado en el centro del plato, sino a un lado del mismo (offset). Así, la ventaja de esta tecnología es que la superficie de la antena ya no estará sombreada por el LNB (desde el punto de vista del satélite). Para este proyecto, se utilizaron antenas tipo Offset de 2.4 metros de diámetro, marca Prodelin, como se muestra en la figura 4.8. Otra ventaja es la menor probabilidad de que la nieve se acumule sobre el plato, por tener menor inclinación que las de foco primario. La antena Offset no parece orientada directamente al satélite como hace la de foco primario, sino que está inclinada 22.3° hacia abajo (casi en posición vertical). Sin embargo, un plato Offset aparece como circular con el diámetro en horizontal a la vista del satélite. Además para evitar que los canales próximos del haz descendente se interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas (horizontal, vertical, circular a derechas, circular a izquierdas). En el interior del satélite, existe un bloque denominado transceptores que tienen como misión recibir, cambiar y transmitir las frecuencias del satélite. ORIENTACIÓN DE LA ANTENA Para una correcta operación de la antena, era necesario obtener un máximo apuntamiento de la antena. Este tipo de antena tenía dos movimientos de rotación, coincidentes con el azimut y elevación, para ello se utilizaban dos instrumentos: •

Brújula para medir el azimut. (Ver figura 4.9)

•

Inclinómetro para medir la elevación. (Ver figura 4.10)

72

FIGURA 4.10.-INCLINÓMETRO

FIGURA 4.9.- BRÚJULA

Con la brújula se ajustaba el valor del azimut incluyendo la declinación magnética del lugar receptor. Para la elevación se utilizaba el inclinómetro que era un medidor de inclinación. Como el inclinómetro se colocaba en la superficie de la antena lo que realmente se medía, era el ángulo complementario, como se puede apreciar en la figura 4.11. AZIMUT, ELEVACIÓN Y POLARIZACIÓN

POSICIÓN DEL INCLINÓMETRO

FIGURA 4.11.- POSICIÓN DEL INCLINÓMETRO EN LA ANTENA.

73

La orientación de la antena de una estación terrena hacia un satélite con un montaje Azimut-Elevación se realizaba ajustando dos ángulos, en elevación y azimut; los valores de estos ángulos dependían de la posición geográfica de la estación (en latitud y longitud) y de la ubicación del satélite. El ángulo de azimut era la cantidad en grados que hay que girar la antena en el sentido de las manecillas del reloj (con relación al Norte geográfico de la Tierra) para que ese mismo eje de simetría pasara por la posición en longitud del satélite (ver figura 4.12). Tomando como referencia al eje de simetría del plato parabólico, que coincidiera con su eje de máxima radiación, el ángulo de elevación era aquél formado entre la horizontal y dicho eje de simetría dirigido hacia el satélite (ver figura 4.13).

AZIMUTH

FIGURA 4.12. MEDICIÓN DEL ANGULO DE AZIMUTH.

FIGURA 4.13- MEDICIÓN DEL ÁNGULO DE ELEVACIÓN.

ELEVACIÓN

El ángulo de elevación y azimut dependen ambos de la posición de la estación terrena (latitud y longitud) así como de la posición del satélite en órbita (latitud y longitud). Ver figura 4.14.

74

Satélite

FIGURA 4.14.- REPRESENTACIÓN DE LOS ÁNGULOS DE ELEVACIÓN Y AZIMUTH.

ELEVACIÓN El ángulo de elevación nos indicaba la inclinación que le debíamos dar a la antena con respecto al plano vertical para orientarla hacia el satélite. Ver figura 4.13. La parte más complicada a la hora de realizar la instalación de una parabólica era conocer los datos de azimut, elevación y polarización de nuestra antena; todos estos datos dependían no solo del satélite que queríamos recibir, sino también

de

la

población

en

la

que

nos

encontráramos. En la figura 4.15, se puede observar el mecanismo de elevación de la antena de 2.4 metros utilizada en este proyecto.

FIGURA 4.15.- MECANISMO DE ELEVACIÓN DE LA ANTENA DE 2.4 MTS.

75

AZIMUTH Es el ángulo de apuntamiento horizontal de una antena. En otras palabras es la cantidad, en grados, que había que girar la antena en el sentido de las manecillas del reloj (con rotación al norte geográfico de la tierra para que ese mismo eje pasara por la posición en longitud del satélite). El azimut es de derecha a izquierda. Ver figura 4.12. El valor del Azimut indicaba el punto exacto en el que debíamos fijar la antena en el plano FIGURA 4.16.- MECANISMO DE AZIMUTH DE LA ANTENA DE 2.4 MTS.

horizontal. Este ángulo Azimut se medía 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 pétalos (husos) a través de los meridianos. La figura 4.16 muestra el mecanismo de azimut de la antena utilizada en este proyecto. Podía haber casos en los que aunque la estación terrena era fija, algunas condiciones ambientales ocasionales como la lluvia y el viento modificaran su orientación y era necesario realizar pequeñas correcciones de los ángulos de elevación y azimut para garantizar una recepción o transmisión óptima de las señales al satélite. Ejemplo: Estación terrena: Toluca, Estado de México Posición del satélite: Morelos II, 116.8° W Azimut: 228.2° Elevación: 57.6° Elevación real a medir en el inclinómetro:

76

57.6° - 22.3° = 35.3° donde 22.3° es el ángulo de desplazamiento de la antena tipo Offset. AJUSTE DEL PLANO DE POLARIZACIÓN El ángulo del plano de polarización se ajustaba girando el conversor (LNA) de la unidad de RF, respecto a la vertical en el sentido de las agujas del reloj. Este ángulo, igualmente, vendría determinado por la ubicación geográfica de la antena. La figura 4.17, muestra la graduación en grados para efectuar la rotación y obtener el ángulo de polarización. Para nuestro caso, la polarización se refería a la relación del transductor de modo ortogonal (OMT) en el interior de la ODU a la transmisión del satélite. Debido a que el satélite transmitía una señal plana, la alineación de la ODU se traducía en una reducción de la señal recibida. Esto se lograba rotando el cuerpo del radio de RF hasta que la señal fuera la adecuada, de acuerdo al monitoreo realizado en conjunto con el centro de control y telemetría en Ixtapalapa, hasta haber obtenido un aislamiento de mayor o igual a 30 dB. El radio era fijado en esa posición.

ATENUADOR

FIGURA 4.17.- UNIDAD DE RADIOFRECUENCIA

77

LATITUD, LONGITUD Como primera medida para describir el paso de un satélite en órbita, deberemos designar un punto de observación o un punto de referencia. Este punto podrá tratarse de un lugar distante, tal como una estrella, o un punto en la superficie de la tierra, o también el centro de la Tierra, que a su vez el centro de gravedad del cuerpo principal. En caso de tomar como lugar de observación un punto en la superficie de la Tierra, deberemos estar en condiciones de localizar dicho punto mediante algún método. Este método de localización es a través de un grillado imaginario denominado meridiano. Estas líneas conforman un cuadriculado sobre la superficie de la Tierra. Las líneas verticales se denominan Longitud y las líneas horizontales se denominan Latitud, como se ilustra en la figura 4.18. Las líneas de Longitud se extienden desde el Polo Norte al Polo Sur, es decir que son círculos iguales al contorno de la Tierra que se interceptan en los polos. Se ha definido por convención, como primer meridiano o Longitud cero grados, al meridiano que pasa por la ciudad de Greenwich, tomando el nombre de dicha ciudad. En total son 360 líneas. De esta manera se componen los 360 grados de Longitud, partiendo desde la línea de Longitud 00 hacia el Este. Las líneas de Latitud están conformadas por 180 círculos paralelos y horizontales, siendo el círculo mayor el ubicado en la línea del Ecuador denominada Latitud cero grados.

LATITUD

ECUADOR

LONGITUD

FIGURA 4.18.- MERIDIANO

78

De esta forma existen 900 hacia el hemisferio Norte, denominado Latitud Positiva y 900 hacia el hemisferio Sur, denominado Latitud Negativa. Por lo tanto mediante la intersección de las coordenadas de Latitud y Longitud podremos localizar un punto que este sobre la superficie de la Tierra. En cuanto a un satélite, este se encuentra en el espacio, y su posición puede ser estimada con una latitud, una longitud y una altura. Dicha altura estará referida a un punto sobre la Tierra que es la intersección de la recta que une al satélite con el centro de la Tierra y la superficie terrestre. En la tabla 6 se listan las ciudades que fueron enlazadas con la estación maestra, con los valores de latitud, longitud, azimut, elevación y distancia al Satélite Morelos II.

LOCALIDAD

LATITUD

LONGITUD

AZIMUTH

ELEVACIÓN

DISTANCIA

°N

°W

(°)

(°)

(KMS)

PUEBLA, PUE.

19.05

98.2

225.8766

59.1735

36559.5346

QUERÉTARO, QRO.

20.60

100.38

219.9488

59.4744

36544.6835

TOLUCA, EDO. DE MEX.

19.28

99.67

223.0288

60.1037

36514.0724

REYNOSA, TAMPS.

26.12

98.3

217.235

53.1697

36884.4621

MEXICALI, B.C.N.

32.67

115.48

182.4443

51.9573

36956.5887

MAZATLÁN, SIN.

23.22

106.42

204.9194

60.3978

36499.9762

MORELIA, MICH.

19.7

101.12

219.7852

60.7826

36481.733

SAN LUIS POTOSI, S.L.P.

22.15

100.98

216.9256

58.4778

36594.4015

AGUASCALIENTES, AGS.

21.88

102.3

214.7594

59.5532

36540.8163

CUERNAVACA. MOR.

18.92

99.25

224.2853

60.0881

36514.8229

TABLA 6.- VALORES DE LAS POSICIONES DE LAS ESTACIONES TERRENAS REMOTAS.

79

4.4

OPERACIÓN DEL MODEM SATELITAL GEMINI 64

TEORIA DE OPERACIÓN Subsistema de antena El subsistema de antena, se encargaba de recibir/enviar las señales desde/hacia el satélite. Este subsistema estaba compuesto por los siguientes elementos: •

Antena (reflector)

•

Pedestal

•

Soporte de la ODU

•

Mecanismo de ajuste de elevación/azimut

Las características principales de este subsistema eran: Las antenas empleadas para esta red eran antenas de 2.4 metros de diámetro. Eran antenas compactas, confiables y operaban con alta eficiencia transmitiendo y recibiendo simultáneamente en polarización lineal ortogonal en la banda de frecuencias de 11.7 a 14.5 GHz. El plato de la antena no era una forma parabólica propiamente dicha, su forma era una sección de un reflector paraboloide de forma oval. La superficie de la antena ya no es redonda, sino oval y asimétrica (elipse). El punto focal no estaba montado en el centro del plato, sino a un lado del mismo (Offset). Así, la ventaja de esta tecnología era que la superficie de la antena ya no estaría sombreada por el LNB (desde el punto de vista del satélite). Otra ventaja era la menor probabilidad de que la nieve se acumulara sobre el plato, por tener menor inclinación que las de foco primario. La antena Offset no estaba orientada directamente al satélite como la de foco primario, sino que estaba inclinada 22.3° hacia abajo (casi en posición vertical). Sin embargo, un plato Offset aparecía como circular con el diámetro en horizontal a la vista del satélite. Las antenas de 2.4 metros tenían una geometría para alimentación Offset y estaban diseñadas para una fácil instalación en superficie de tierra, sobre techos o empotradas a una pared. Su diseño fue realizado para resistir los efectos del medio ambiente, para ser instaladas de manera rápida y que el ajuste en los ejes de azimut y elevación fuera sencillo para apuntarse al satélite deseado. En el foco de estas antenas se tenía montada la unidad electrónica exterior (ODU), mediante un soporte.

80

4.4.1

UNIDAD ELECTRÓNICA EXTERIOR (ODU)

Era un equipo compacto (ver figura 4.19), que contenía los circuitos de transmisión y recepción de RF, en los que se incluían los siguientes elementos: •

Amplificador de potencia de estado sólido (SSPA).

•

Amplificador de bajo ruido (LNA).

•

Cadena de conversión de subida.

•

Cadena de conversión de bajada.

•

Oscilador local de 12.7 GHz (común para las cadenas de subida y de bajada).

•

Transductor ortomodal (OMT).

•

Circuito de control automático de nivel (ALC).

FIGURA 4.19.- UNIDAD ELECTRÓNICA EXTERIOR (ODU).

•

Unidad de control y alarmas.

•

Circuito multiplexor (MPX).

En la figura 4.20 se pueden observar los elementos principales que componían una ODU.

OMT

LNA

ANTENA 2.4 MTS.

D/C

10 MHZ REFERENCIA

MPX

OSCILADOR LOCAL

SSPA

IFL

U/C

FIGURA 4.20.- DIAGRAMA A BLOQUES DE LA UNIDAD EXTERIOR (ODU)

Las características principales de esta unidad eran las siguientes:

81

•

Los circuitos de RF para transmisión/recepción y el transductor ortomodal estaban integrados en una pieza cerrada compacta.

•

El oscilador local fijo, común para las cadenas de subida y bajada permitía una configuración simple.

•

El SSPA era de 1.5 watts y el LNA de 220 °K (ODU 1.5 K)

•

Operaba en un ancho de banda de 500 MHZ tanto en transmisión como en recepción.

•

La frecuencia de la señal entre la unidad externa y la unidad interna estaba en la banda de 1 GHz.

•

Se empleaba únicamente un cable coaxial (IFL) para la transferencia de señales de transmisión, de recepción, de referencia de 10MHz, alarmas, el control de la ODU y la alimentación de energía, entre la unidad externa y la unidad interna.

•

Para la antena de 2.4 metros de diámetro se tenía un PIRE de 48 dBw y una figura de mérito de 22 dB/°K.

•

Los sintetizadores para la conversión ascendente y descendente se amarraban a una señal de referencia de 10 MHz que iba desde la unidad interna vía el cable coaxial (IFL).

•

La ODU estaba diseñada a prueba de intemperie.

La sección de transmisión consistía de un amplificador de FI de 1 GHz, mezclador de transmisión, filtro pasa banda transmisora, amplificador de potencia a GaAsFET y un filtro de transmisión pasa altas. El amplificador de FI de 1 GHz contenía un atenuador a diodo PIN con el que podían hacerse ajustes de ganancia para mantener el PIRE nominal de la estación terrena. La unidad interior proporcionaba una sola portadora modulada en QPSK/BPSK en la banda de 1.3 a 1.8 GHz, la cual sufría una conversión ascendente a la banda de 14 a 14.5 GHz mediante el oscilador local estabilizado a 12.7 GHz y el mezclador del transmisor. Esta señal era amplificada mediante el amplificador de 1.5 watts. El amplificador de potencia de GaAsFET a una potencia de salida saturada de 1.5 watts. El amplificador de potencia estaba formado por siete etapas de GaAsFET y proporcionaba una ganancia de aproximadamente de 32 dB y una potencia de salida saturada de 1.5 watts. Los chips de GaAsFET estaban ensamblados con circuitos internos que empleaban tecnología de circuitos integrados de microondas.

82

Tres módulos amplificadores a GaAsFET, estaban montados en una sola unidad. El filtro transmisor pasa altas atenuaba en más de 40 dB el ruido térmico recibido en la banda de 11.7 a 12.2 GHz del amplificador de potencia. Un circuito de control automático de nivel (ALC) mantenía la potencia de salida del amplificador de potencia dentro de 0 a +2 dB sobre el ancho de banda completo de 500 MHz. La temperatura de operación y la facilidad de seleccionar el nivel de salida en pasos de 1 dB en un rango de +/- 2 dB se lograba mediante el ajuste de nivel ALC. También venía incluida una función de control de potencia de salida ON-OFF del amplificador de potencia. El oscilador local estabilizado a 12.7 GHz era un oscilador amarrado en fase y su frecuencia se controlaba mediante la frecuencia de referencia que proviene del oscilador a cristal de 10 MHz que se encontraba en la IDU. El ruido de fase del oscilador de 12.7 GHz era despreciable comparado con el ruido del oscilador local sintetizado de 1 GHz que se encontraba en la unidad interior y que determinaba el ruido de fase total de la cadena transmisora. La sección de recepción consistía de un filtro supresor de transmisión, un amplificador de bajo nivel de ruido a GaAsFET, un filtro receptor pasa banda, un mezclador y un amplificador de FI a 1 GHz. El filtro supresor proporcionaba más de 15 dB de supresión a las frecuencias transmitidas. La atenuación total de 45 dB del filtro supresor de transmisión y el transductor ortomodal (con 30 dB de aislamiento) preveían degradaciones en el amplificador de bajo nivel de ruido. La temperatura de ruido del amplificador de bajo ruido (LNA) era menor de 210 °K (ODU 1.5 watts). La potencia de salida de ruido térmico en la banda de 11.7 a 12.2 GHz del amplificador de potencia se reducía a -197 dBm/Hz mediante la atenuación total de 70 dB del filtro transmisor pasa altas y el dispositivo OMT. El incremento de la temperatura de ruido era menor de 2°K. La señal recibida en la banda de 11.7 a 12.2 GHz sufría una conversión descendente a la banda de FI de 500 a 1000 MHz mediante el mezclador del receptor y el oscilador local estabilizado a 12.7 GHz. La estabilidad en frecuencia de la sección receptora era la misma que el de la sección transmisora debido a que se utilizaba un oscilador local común.

83

4.4.2

UNIDAD ELECTRÓNICA INTERIOR (IDU)

La unidad interior (IDU) (ver figura 4.21) realizaba el procesamiento de banda base, de monitoreo y control y desarrollaba la modulación y demodulación QPSK/BPSK.

FIGURA 4.21.- UNIDAD INTERIOR (IDU).

Estaba conectada a la Unidad exterior

(ODU) a través de un cable IFL

(tipo RG8,

conector tipo N macho), el cual llevaba las señales de recepción y transmisión, así como la señal de referencia de 5 MHz, señales de monitoreo y señales de control. Físicamente la unidad interior consistía de tres tarjetas: •

Modulador/RF

•

Demodulador

•

Módulo de interfaz digital

Las características principales de esta unidad eran las siguientes: Contenía un filtro controlado a voltaje a 1 GHz (VCF) en el modulador y el conversor descendente para obtener un ancho de Banda de 500 MHz en ambas cadenas, transmisora y receptora con el oscilador local sintetizado de 1 GHz. Para lograr una alta funcionalidad, se empleaba un solo oscilador común de referencia para el oscilador local de 12.7 GHz y los osciladores locales sintetizados de 1 GHz. El demodulador era capaz de recuperar la portadora recibida con una desviación de frecuencia de +/- 40 KHz con respecto a la nominal. Mediante el empleo de estado sólido y tecnología LSI, se diseñaron los módulos en una forma compacta con un alto grado de confiabilidad y bajo costo de mantenimiento. Se disponía de puntos de monitoreo adecuados en la parte anterior y posterior de la unidad para operaciones de mantenimiento preventivo o correctivo. Se disponía de interfaz RS-449 estándar ó V.35. La figura 4.22 muestra un diagrama a bloques de los elementos que componían la unidad interior.

84

PUERTO DE CONTROL Y MONITOREO

VIDEO FI

DATOS RX

DEMODULADOR IFL

MPX SINTETIZADOR Rx

CONTROL DE FRECUENCIA

MODULO DE INTERFAZ DIGITAL

10 MHZ XO SINTETIZADOR Tx

CONTROL DE FRECUENCIA

MODULADOR

PUERTO DE USUARIO

DATOS TX

FIGURA 4.22.- DIAGRAMA A BLOQUES DE LAUNIDAD ELECTRÓNICA INTERIOR

A continuación se presenta una descripción de su funcionamiento. La unidad interior se conectaba directamente al equipo de datos del usuario mediante un cable compatible EIA RS-449 y proporcionaba la interfaz eléctrica RS-422 para el servicio de los canales full duplex de 64 kbps. La unidad interior proporcionaba la transmisión y recepción de un reloj para el equipo de datos del usuario y aceptaba la temporización terminal desde el equipo de datos del usuario si era necesario. El modulador consistía de un circuito modulador de banda ancha a 1 GHz con filtros pasa bajas con un roll-off de 50%, osciladores locales sintetizados y un amplificador de FI a 1GHz. Este esquema de modulación proporcionaba una agilidad de frecuencia de 500 MHz al combinarse con el oscilador local sintetizado. La frecuencia de salida del sintetizador a 1 GHz podía seleccionarse mediante cualquier canal asignado en la banda de 1.3 a 1.8 GHz en pasos de 200 Khz. El ruido de fase del sintetizador de 1 GHz en pasos de 200 khz. El ruido de fase del sintetizador de 1 GHz contribuía principalmente al ruido en la cadena

85

transmisora y era menor de 4 en el rango de 1 khz a 84 khz con el propósito de asegurar la tasa de error especificada. El conversor descendente consistía de dos amplificadores AGC, un filtro controlado a voltaje (VCF), un mezclador a 1 GHz y un oscilador local sintetizado a 1 GHz. Las señales recibidas en la banda de 500 a 1000 MHz en la ODU, en tanto que aquí se seleccionaban las señales deseadas por el filtro controlado por voltaje, sufriendo una nueva conversión a la banda de frecuencia de 140 MHz. El filtro controlado por voltaje se sintoniza ajustando la polarización de los diodos varactores y está controlado sincrónicamente con el oscilador local sintetizado de 1 GHz para obtener una agilidad de frecuencia de 500 MHz. La supresión de imagen del filtro controlado por voltaje es superior a los 40 dB. Un solo oscilador a cristal altamente estable montado en la unidad interior, se empleaba comúnmente para estabilizar la frecuencia del oscilador local de 12.7 GHz en la unidad exterior y dos osciladores locales sintetizados a 1 GHz en la unidad interior. Las señales transmitidas y recibidas en la banda de 1 GHz se combinaban y se dividían en el multiplexor cuya salida alimentaba a la unidad exterior mediante el cable coaxial de interfaz. La señal en la banda de 140 MHz que provenía del conversor descendente alimentaba al demodulador. El demodulador consistía de un oscilador local, un filtro pasa banda, mezcladores, dos filtros pasa bajas, receptores conformadores, un conversor A/D de 3 bits y un oscilador controlado por voltaje. Este demodulador podía recuperar datos mediante la detección coherente a partir de la razón portadora a ruido nominal o de muy bajo nivel. Una descripción específica de cada una de las tarjetas que formaban la unidad electrónica interior, se da a continuación: 4.4.2.1 TARJETA MODULADORA/RF La tarjeta de RF incluía un modulador PSK el cual producía una salida de 1.3 a 1.8 GHz, un conversor descendente, el cual convertía una señal de recepción de la banda de 0.5 a 1.0 GHz a una señal de FI de 140 MHz y un circuito de interfaz para realizar la conexión con la ODU. A continuación se presenta una descripción de su funcionamiento.

86

En el lado de recepción, las señales en el rango de 500 a 1000 MHz provenientes de la unidad electrónica exterior, pasaban a un circuito de conversión de bajada en donde se seleccionaba la banda de frecuencias deseadas del total de 500 MHz mediante un filtro controlado por voltaje (VFC) y a continuación se convertían a señales en el rango de 140 +/- 27 MHz mediante un mezclador y un sintetizador de 1 GHz de frecuencia (0.64 a 1.14 GHz). El VFC era controlado sincrónicamente con el sintetizador de 1 GHz para obtener capacidad de agilidad de frecuencia en todo el ancho de banda de 500 MHz. Además el circuito de conversión de bajada contenía dos amplificadores de control automático de ganancia (AGC), uno a la entrada y otro a la salida, que servían para mantener el nivel de las señales estable. Finalmente las señales de 140 +/- 27 MHz se enviaban al demodulador después de ser filtradas en un filtro pasa banda (BPF). En el lado de transmisión, las señales de datos (canales I y Q) y el reloj, provenientes del módulo de interfaz digital, pasaban a través de filtros digitales, para conformado de onda y se aplicaban al modulador en donde se realizaba la modulación en la banda de 370 MHz. A continuación la señal modulada se convertía a una frecuencia de canal en el rango de 1.3 a 1.8 MHz mediante un mezclador y un sintetizador de 1.9 GHz. Finalmente la señal se filtraba en un filtro controlado por voltaje y se enviaba a la unidad electrónica exterior, no sin antes pasar a través de la puerta ON/OFF de portadora. El esquema de modulación en combinación con el sintetizador proveía una agilidad de frecuencia en todo el ancho de banda de 500 MHz. Por otro lado, en la tarjeta moduladora/RF, existía un oscilador de cristal altamente estable de 10 MHz, el que proporcionaba referencia a los sintetizadores del circuito de conversión de bajada y del demodulador PSK. Además enviaba referencia al oscilador local de 12.7 GHz de la unidad electrónica exterior. Las funciones del circuito de interfaz eran las siguientes: Enviar la alimentación de CD, enviar una señal de referencia del oscilador local y transmitir la señal de FI a la unidad exterior de RF. Recibir de la unidad de RF las alarmas y las señales de FI.

87

4.4.2.2. TARJETA DEMODULADORA El demodulador consistía de un solo ensamble en una tarjeta de circuito impreso (CCA) que contenía todos los circuitos requeridos para implementar la función de demodular. Además de las básicas de demodulación, proporcionaba las siguientes funciones: •

Control automático de frecuencia de la portadora recibida, para compensar hasta +/- 45 khz de incertidumbre de frecuencia introducida por el equipo en el otro extremo de la trayectoria del enlace y la estabilidad del transponder.

•

Control automático de ganancia de la portadora recibida con suficiente rango de control par compensar variaciones de +/- 10 dB en el nivel recibido.

•

Canalización de la señal recibida, con el fin de resolver un espaciado de canal de 100 khz y suficiente filtrado para permitir la recepción de un canal con canales adyacentes activos separados 200 khz (un canal de guarda).

•

Proporcionar en las salidas la decisión (símbolo) para los canales I & Q, así como un bit de decisión suave por canal para emplearse en el decodificador.

•

Proporcionar el control remoto y da facilidad de interrogación del modo y estado de operación del demodulador vía una interfaz de bus de control bidireccional de 8 bits.

A continuación se presenta una descripción de su funcionamiento. La banda de señales de 140 +/- 27 MHz, proveniente de la tarjeta Moduladora/RF con incrementos de 100 khz, obteniéndose el canal específico centrado a 98.0 MHz, el cual pasaba a un filtro pasa banda para eliminar productos de la mezcla no deseados y reducir la potencia de ruido total para los circuitos posteriores. Enseguida el canal específico pasaba a un atenuador con control de ganancia (GCA) que se utilizaba como un elemento de control para el lazo de control automático de ganancia (AGC), la señal de control GCA era suministrada por el filtro de lazo AGC, el cual tenía como entrada una señal de error de ganancia derivada del procesador digital. La finalidad del lazo de control automático de ganancia era la de mantener la amplitud de la señal constante, situación necesaria para inferir las señales de error para el lazo de recuperación de portadora (CRL) y para el lazo de recuperación del tiempo de bit (BTRL). La señal de nivel constante pasaba a los mezcladores y demoduladores que utilizaban una referencia de 98.0 MHz +/- 45 khz desde un VCXO, la salida de estos mezcladores eran patrones de datos de banda base que pasaban a filtros Nyquist con respuesta a impulso que se aproximaba al inverso del tiempo de la respuesta a impulso de los filtros del lado transmisor. Ahora los patrones de datos filtrados pasaban a convertidores analógicos a

88

digital (A/D) en donde se muestreaban los picos y ceros del patrón de ojo. Las muestras entraban al procesador

digital y se utilizaban para decidir las señales de error de

ganancia, de error de fase de portadora y de error de recuperación del tiempo de bit. Una de las salidas del procesador digital era una señal de error para el lazo de recuperación de portadora, que se entregaba a un convertidor digital-analógico (D/A) el cual convertía el error de fase digitalizado, a un voltaje analógico que se aplicaba al filtro de lazo CRL. Este filtro de lazo a su vez proporcionaba control de frecuencia al VCXO que generaba a una referencia de 98.0 MHz +/- 45 khz para la demodulación. El procesador digital realizaba una función similar para el lazo de recuperación del tiempo del bit. Finalmente el procesador digital enviaba los patrones de datos de banda base y el reloj al módulo de interfaz digital. El modulador estaba diseñado para recibir una señal de FI con modulación BPSK para una razón de 130 kbps o QPSK para una razón de 130 kbps en cada fase (I & Q). La selección entre QPSK y BPSK se realizaba empleando un puente (w1). Además mediante la interfaz del bus de control se supervisaba el estado y se controlaba la operación del demodulador remotamente. La entrada al demodulador era mediante el conector de entrada de FI (A2). El cual era un conector BNC hembra que se encontraba al final de la tarjeta del circuito de circuito impreso y su impedancia de entrada es de 50 ohms nominal con un VSWR máximo a 140 MHz de 1.5 a 1. 4.4.2.3. TARJETA DE INTERFACE DIGITAL El módulo de interfaz digital (DIM) desarrollaba las siguientes funciones: •

Recibía el agregado de datos y el reloj del demodulador.

•

Detectaba y corregía los errores de transmisión en el tren de bits recibido en serie, empleando un decodificador de decisión suave secuencial con una tasa de ½.

•

Adquiría y mantenía la sincronización de la trama.

•

Demultiplexaba el tren de bits del agregado recibido en canales de datos de recepción y canales de encabezado de recepción (Rx).

•

Transmitía los canales de datos recibidos de 128 kbps en dos canales de datos de 64 kbps, Rx A y Rx B (ésta función solamente se desarrollaba en el modo 64 dual).

•

Transmitía los canales de datos de Rx a las interfaces de usuario.

•

Recibía los canales de datos de transmisión (Tx) de las interfaces de usuario.

•

Multiplexaba ambos canales, Tx A y Tx B en un canal de datos de Tx de 128 kbps (esta función solamente se desarrollaba en el modo dual 64).

89

•

Multiplexaba el canal de datos de Tx y el canal de encabezado en un tren de agregado de bits de transmisión.

•

Realizaba el “scrambler” del tren de agregado de bits de transmisión (excluyendo el encabezado).

•

El FEC codificaba al tren de agregado de bits de transmisión resultante empleando un codificador secuencial con una tasa de ½.

•

Enviaba los datos al modulador para la transmisión a un sitio distante.

•

Desarrollaba inicialización de potencia.

•

Monitoreaba y controlaba la operación del modulador, el demodulador y la etapa de RF.

•

Proporcionaba la interfaz del modem de autorespuestas para M&C remoto.

•

Transmitía y recibía información de estado y control vía el canal de encabezado.

•

Proporcionaba lazo de realimentación local y remoto a la interfaz del usuario, así como uno digital de alta velocidad.

•

El módulo de interfaz digital (DIM) podía operar en tres diferentes modos seleccionables: -dual de 64 kbps -único de 64 kbps -único de 128 kbps

En los modos dual de 64 kbps y único de 128 kbps, el DIM tenía un encabezado de canal de 2 kbps y formatos de datos para modulación QPSK a 130 kbps. En el modo único de 64 kbps tenía un encabezado de canal de 1 kbps y formatos de datos para modulación BPSK a 65 kbps. Además este módulo realizaba la función de monitoreo y control de la terminal Gemini. El acceso a la unidad para monitoreo y control era mediante un puerto para modem de autorespuesta. Se podía seleccionar las frecuencias de transmisión y de recepción, poner la unidad en lazo de retroalimentación, desactivar la portadora desde interruptores al frente del módulo y seleccionar el tipo de interfaz de usuario, RS-449 o V.35. A continuación se describe el funcionamiento de ésta: En el lado de recepción, los patrones de datos y el reloj a una razón de 260 kbps en la forma de bits de datos I & Q provenientes del demodulador operando en QPSK o a una razón de 130 kbps provenientes del demodulador operando en BPSK, pasaban a un decodificador (FLC) secuencial que utilizaba una tasa de ½ QPSK o ½ BPSK. La salida del

90

91

decodificador era un agregado de datos y reloj a una razón de 130 kbps. Además un circuito de monitoreo y control cuando un BER alto se estaba recibiendo. Un circuito detector de palabras única (UW) adquiría y mantenía la sincronización del agregado de datos. La adquisición se realizaba examinando el agregado de datos, verificando que contuviera el correcto patrón UW y asegurándose que fuera correcto para tres multitramas consecutivas. Después de iniciar la adquisición, el circuito mantenía la sincronización hasta que el patrón UW era detectado incorrecto en 3 multitramas consecutivas. La sincronización se utilizaba para separar el tren de datos de entrada en los datos de encabezado y los canales de datos de recepción. Además el “descrambler” era restablecido basándose en el inicio detectado del multitrama. Este bloque consistía de una RAM de 8 bits configurada como un registro de corrimiento, un comparador el cual checaba la UW y un juego de contadores y decodificadores para seguir que posición de bit dentro de la multitrama estaba siendo procesado y para generar las señales de sincronía y de entrada de encabezado para utilizarse en el proceso de restablecimiento del tren de datos de entrada. Un circuito receptor de encabezado removía el encabezado de canal del tren de datos recibido y lo enviaba al microprocesador para decodificarlo. A continuación el tren de datos decodificado pasaba a un circuito “descrambler” que restablecía los datos a su estado original. La técnica empleada era una secuencia de “scrambling” (x5 + x2 + 1), la secuencia seudo aleatoria resultante era sumada al tren de datos, en la misma forma como se realizó en el lado transmisor, para producir un tren de datos sin “scrambled”. El patrón “scrambler” era restablecido durante el bit (FB) del marco anterior y era cambiado para Dado que los bits de

cada

bit

del

tren

de

datos.

encabezado no son

“scrambled” en el lado transmisor este proceso no era válido para éstos, pero estos bits eran recobrados por el receptor de encabezado a la entrada del circuito descrambler. El agregado de datos “descrambled” entraba al DEMUX y salían de éste dos canales a 64 kbps, datos Rx A y Rx B. esta función únicamente se realizaba cuando el DIM operaba en modo dual de 64 kbps. Los trenes de datos de salida eran enviados al circuito FIFO de salida junto con un reloj de puerta.

92

El FIFO suavizaba el tren de datos en un tren continuo utilizando el reloj de corrimiento de salida del FIFO amarrado en fase al reloj de recepción del demodulador. Estos trenes de datos se enviaban al equipo de usuario mediante los circuitos de interfaz. La interfaz de usuario realizaba la conexión de los equipos del usuario al DIM. El usuario podía seleccionar entre interfaces eléctricas RS-449 ó V.35. En el lado de transmisión los canales de datos de información del usuario entraban al FIFO de entrada que realiza la adaptación necesaria, ya que esos canales de datos eran extraídos para sumarse al tren de datos de salida utilizando un reloj de puerta el cual era generado utilizando el reloj de transmisión. Un circuito generador de tiempo de transmisión proveía un dato de reloj, un reloj de transmisión de símbolo, varios relojes de puerta y señales de control para utilizarse en la generación de la salida de datos de transmisión, todos los relojes eran generados en relación a una frecuencia de referencia de un oscilador a cristal que utiliza técnicas PLL para amarre de los relojes de datos y de símbolo. A continuación los dos canales de 64 kbps, Tx A y Tx B y el encabezado de canal entraban al multiplexor, saliendo de este un tren de agregado de datos de 1x. En el modo de operación único de 64 kbps únicamente entraban al multiplexor el canal de Tx A y el encabezado de canal. El agregado de datos de Tx procedente del multiplexor entraba a un circuito “scrambler” que empleaba una técnica de secuencia de “scrambling” (x5 + x2 + 1), la secuencia seudoaleatoria era sumada al tren de datos para producir un tren de datos “scrambled”. El patrón “scrambler” era restablecido durante el bit (U8) de la palabra única anterior y era cambiado para cada bit del tren de datos. La secuencia scrambler era puesta fuera durante los bits de encabezado para que no sean afectados por el patrón. Ahora el tren de datos de transmisión “scrambled” y el reloj pasaban a un codificador (FEC) secuencial que utiliza una tasa de ½, finalmente la salida codificada y un reloj de símbolo eran enviados al modulador. El circuito procesador de monitoreo y control (M&C) realizaba todas las funciones para monitorear y controlar el transreceptor. El DIM tenía varios interruptores asociados para

93

control de la unidad e iniciación de operación, con las que se ponía el canal en operación o en lazo de realimentación. Se seleccionaba el transponder, se habilitaban lazos de realimentación de RF y digital de alta velocidad, se deshabilitaba portadora, indicación remota/maestra (para diferencia de software), número de unidad (leído en la parte posterior de la misma) y se seleccionaba el modo del DIM. El DIM tenía dos juegos de desplegados de LED’s. en el frente del módulo tenía dos LED’s para uso en la maestra y para información extra en la remota que indicaban falla en la unidad de canal de recepción y alarma de BER alto. Además en la remota estaba un juego de dos LED’s desplegados al frente del panel, indicando de falla en la IDU y la ODU. La interfaz de tarjeta RF proporcionaba monitoreo y control de los sintetizadores de transmisión, de los filtros controlados por voltaje, del sintetizador, del convertidor de bajada, y de la ODU. La interfaz era controlada por el circuito de monitoreo y control. El DIM incluía una interfaz para un modem de autorespuesta para uso en monitoreo y control remoto en el caso de que el enlace de transmisión estuviera caído. Esto se realizaba a través de una interfaz RS-232 utilizando un protocolo orientado de byte asíncrono usando códigos ASCII y CRS para control de error. Cuando se habilitaba el lazo de realimentación digital de alta velocidad, los datos codificados

de

transmisión

pasaban

al

decodificador.

Cuando

este

lazo

de

realimentación era habilitado, el dato demodulado se pasaba al modulador. Los bits de decisión suave esperados por el decodificador eran puestos mediante un puente para un valor fijado en esta condición de lazo. 4.5

OPERACIÓN DE UNA ESTACIÓN REMOTA

Primeramente se debe considerar que las comunicaciones vía satélite deben tener un transmisor de mensajes, y un receptor de los mismos, lo que hace necesario establecer una línea de microondas que alcance al satélite, denominada uplink (enlace de subida) , y otra que salga de éste y se dirija al receptor, denominada downlink (enlace de bajada). La figura 4.24 muestra un diagrama a bloques de una estación terrena.

94

U/C

14 GHZ

70 MHZ

PA

~

~

MOD TX

MUX

RX

~

D/C 12 GHZ

70 MHZ

DEMOD

LNA

~

MUX

~

~

CONVERTIDOR DE FRECUENCIA

EQUIPO DE USUARIO

MODEM

FIGURA 4.24- DIAGRAMA A BLOQUES DE UNA ESTACIÓN TERRENA

Con el fin de evitar interferencias entre los enlaces, el enlace de subida se realizaba a una frecuencia más alta que el de bajada. La electrónica del satélite, que permitía trasladar los enlaces de subida en enlaces de bajada, se denominaba transpondedor, y no era más que un simple repetidor con capacidad para amplificar la señal. La potencia del transpondedor dependía del área que cubre, y del diseño de recepción deseada, ya que se podían tener transpondedores de baja potencia que requerían de antenas grandes en las estaciones terrenas, o transpondedores de alta potencia que requerían antenas más pequeñas. Básicamente cualquier estación terrena constaba de tres secciones o subsistemas principales que eran: la antena, la electrónica de recepción y la electrónica de transmisión. Por otro lado, físicamente estaba constituida por dos partes que son: la unidad externa y la unidad interna, como se muestra en la figura 4.25. VIDEO

OMT

LNA

D/C

PUERTO DE CONTROL Y MONITOREO

DATOS RX

DEMODULADOR

ANTENA 2.4 MTS.

10 MHZ REFERENCIA

OSCILADOR LOCAL

IF

MP

MP

SINTETIZADOR Rx

CONTROL DE FRECUENCIA

MODULO DE INTERFAZ DIGITAL

10 MHZ SSP

U/C

SINTETIZADOR Tx

CONTROL DE FRECUENCIA

PUERTO DE USUARIO

UNIDAD EXTERIOR MODULADOR

DATOS TX

UNIDAD ELECTRÓNICA INTERIOR

FIGURA 4.25.- ESTACIÓN TERRENA REMOTA GEMINI

95

En forma general, la antena y parte de la electrónica de transmisión como de recepción se encontraban en la unidad externa. La antena, es un plato de sección parabólica con el transceptor (transmisor/receptor – transciver) ubicado en el foco de la misma, permitiendo recibir y transmitir un haz de energía apuntado hacia el satélite. La antena en sí, no es más que un colector y emisor de energía, y debe ser diseñada para transmitir con la misma calidad con la que pueda recibir. La recepción se efectuaba en primera instancia en la antena la cual, debía concentrar la señal en el foco de ésta, en donde se encuentra un dispositivo llamado diplexor. La función del diplexor era la de separar las señales recibidas de aquellas que son transmitidas. La señal recibida y concentrada por la antena en el diplexor, pasaba a través de un filtro que protege a la parte electrónica de transmisión de la interferencia que pudiese producir la señal recibida. Después de filtrada la señal, ésta pasaba al amplificador de bajo ruido (LNA). La forma en que el LNA operaba, era prácticamente la que determinaba la capacidad de trabajo, así como la calidad de recepción de la estación terrena. Posteriormente, la señal pasaba al convertidor de bajada (down converter) el cual funcionaba como un selector de alta frecuencia. Aquí, los enlaces destinados a la estación terrena que estaba recibiendo eran seleccionados y convertidos en frecuencia intermedia (FI), la cual era generalmente de 140 MHz. Esto permitía entregar a los sistemas posteriores señales con menor frecuencia que la recibida por la antena (bandas Ku). Esta señal era remodulada y pasaba al equipo de banda base (BB), el cual convertía la señal de FI a datos permitiendo que estos pudieran ser utilizados por otro equipo asociado a telecomunicaciones convencionales tales como: multiplexores, compresores y digitalizadores de voz, canceladores de eco, etc. Si la estación terrena estaba enlazando tan solo un canal de datos, la señal pasaba por un módulo de interface digital (digital interface module DIM), que permitía hacer la conexión directa del equipo de cómputo al modem satelital. Sin embargo, este tipo de equipos contaba con capacidad suficiente para transmitir más de un canal de datos en cuya caso, la DIM era conectada a un multiplexor que separaba los canales de datos y los canales de voz.

96

La transmisión se efectuaba en sentido inverso, pasando las señales de envío primero por el multiplexor, luego al equipo de banda base para ser modulada a

140 MHz.

Posteriormente esta señal se pasaba al convertidor de subida (up converter), para después ser transmitidas al satélite en la banda de 14 GHz (banda Ku). 4.6

ESPECIFICACIONES DE LOS EQUIPOS

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA ESTACIÓN REMOTA GEMINI ANTENA Tipo de Antena

Parabólica con alimentador en Offset

Diámetro

2.4 metros

Frecuencia Tx/Rx

Transmisión: de 14.0 a 14.5 GHz Recepción: de 11.7 a 12.2 GHz

Ganancia

48.4 dBi a 14.25 GHz 47.2 dBi a 11.95 GHz

Temperatura de Ruido a varios ángulos de elevación

10°, 42 °K 15°, 34 °K 20°, 30 °K 40°, 22 °K 50°, 20 °K

Polarización

Lineal Ortogonal

Lóbulos laterales

Cumple con la especificación de FCC para espaciamiento de 2°.

Aislamiento para Polarización cruzada

30 dB mínimo

Carga debido al viento

Operacional: hasta 60MPH Sobrevivencia: hasta 120 MPH

Especificaciones para la parte Transmisora Frecuencia de entrada

en la banda de 1.3 a 1.8 GHz

Nivel de entrada

-10 a 40 dBm

Impedancia de entrada

50 Ohms

Frecuencia de salida

14 a 14.5 GHz

Potencia de salida

1.5 ó 3 watts

Estabilidad del nivel de potencia

de 0 a 2 dB

97

Ajuste del nivel de salida

pasos de 1 dB sobre un rango de +/- 2

Estabilidad de frecuencia

dB

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de -30 a +55°C y sobre un periodo de 6 meses.

Especificaciones para la parte Receptora Frecuencia de entrada Frecuencia de salida

en la banda de 11.7 a 12.2 GHz 0.5 a 1 GHz

Impedancia de salida

50 Ohms

Ganancia

50 dB nominales

Temperatura de ruido

menor a 210°K a una temperatura de 25°C con 1.5 watts

Estabilidad de frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de -30 a +55°C y sobre un periodo de 6 meses.

UNIDAD INTERIOR (IDU) Sección Transmisora Frecuencia de salida

1.3 a 1.8 GHz

Modulación

QPSK

Tasa de información

128 kbps

Espaciamiento de canales

200 khz

Precisión de fase

+/- 2 grados

Ruido de fase

menor a 4° en el rango de 1 khz a 84 khz

Estabilidad de frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de 0 a 50°C

Nivel de salida

0 dBm nominal

Espectro de transmisión

Raíz cuadrada de coseno elevado con 50% de rolloff

Sección Receptora Frecuencia de Entrada

0.5 a 1.0 GHz

98

Nivel de entrada

-63 a -94 dBm

Frecuencia de salida

140 +/- 27 MHz

Rechazo Imagen

más de 40 dB

Estabilidad de frecuencia

+/- 2.5+10-7 sobre un rango de temperatura de 0 a 50°C

Ruido de fase

Menor a 4° en el rango de 1 khz a 84 khz

Rango de AGC

+/- 10 dB

Espaciamiento de canales

200 khz

Especificaciones de Funcionamiento Tasa de información Modo dual

128 kbps (2 canales de 64) QPSK

Modo sencillo (128)

128 kbps, QPSK

Modo sencillo (64)

64 kbps, BPSK

Tasa de Overhead Modo dual

2 kbps

Modo sencillo (128)

2 kbps

Modo sencillo (64)

1 kbps

Tasa de Transmisión Modo dual

256 kbps

Modo sencillo (128)

256 kbps

Modo sencillo (64)

128 kbps

Formato

Trama de 64 kbps (1 bit de overhead/64 de datos)

Corrección de error

FEC de ½

Interfaz del usuario

Dos interfaces RS-449 ó V.35

Cable de interfaz

Para una instalación fácil se usa un solo cable coaxial que conecta el IDU con la ODU.

99

Una vez que la antena había sido apuntada y ajustada, el modem satelital configurado a la velocidad de operación, así como su modulación, se procedía a la activación de la portadora asignada por Telecomm. Para esto, había que coordinarse con Telecomm y realizar ciertas pruebas, que se explicarán a continuación. 4.7

PROCEDIMIENTO DE ACCESO AL SISTEMA DE SATÉLITES MORELOS

Con el propósito de minimizar interferencias perjudiciales y asegurar la calidad de las transmisiones en los satélites de TELECOMM, se contaba con el centro de control y telemetría en el conjunto de telecomunicaciones (CONTEL) ubicado en Ixtapalapa, el cual actúa como estación de control para verificar la operación de las redes satelitales de los usuarios, determinando su desempeño y posibles desviaciones respecto a las parámetros técnicos asignados (ver anexo I). Las portadoras que se iban a transmitir, debían cumplir con los parámetros asignados, de lo contrario el centro de control no autorizaba las pruebas de transmisión. En coordinación con el centro de control en Ixtapalapa, se realizaban las pruebas de aislamiento, ajuste del nivel de potencia, apuntamiento óptimo de la antena, activación y desactivación de portadora, ausencia de señal, interferencias, generación de portadora de referencia y verificación de los parámetros técnicos. Al contactar al centro de control, se tenía que contar con los datos técnicos de la red como son: razón social, nombre y número telefónico del operador de la estación terrena, satélite a accesar, transpondedor y polarización, frecuencia de transmisión y recepción, velocidad de transmisión y/o velocidad de información, tipo de modulación, marca y diámetro de la antena. Con el fin de orientar la antena en recepción, se llevaban a cabo ciertos procedimientos como eran: orientan la antena correctamente en los ángulos de azimut y elevación hacia el satélite Morelos II, ajustar a la recepción el aislamiento de polarización de la antena mediante la observación de señales provenientes del satélite. Una señal de referencia era solicitada al centro de control, para la obtención de un máximo nivel de recepción, ajustar la potencia de transmisión, de tal forma que en el momento de transmitir, ésta no excediera la potencia asignada, a fin de ajustarla bajo la dirección del centro de control. Con el analizador de espectros conectado al modem satelital, y habiendo configurado ciertos parámetros como: frecuencia central, spam, atenuación, barrido, amplitud, así como seleccionar algunos filtros con la finalidad de quitarle ruido a la señal, así como utilizar la escala logarítmica en dB, para mejor el tamaño del trazo, se colocaba la

100

frecuencia de recepción otorgada por el centro de control en Ixtapalapa en el modem satelital, específicamente la tarjeta DIM, a fin de obtener un apuntamiento máximo, y esto se hacía ajustando los mecanismos de elevación y azimut hasta haber obtenido la máxima ganancia en recepción, si era necesario se movía el polarizador, como se ilustra en la figura 4.26.

ANTENA

SATÉLITE MORELOS II

POLARIZADOR

CAFLE IFL MODEM

ANALIZADOR DE ESPECTROS

FIGURA 4.26. APUNTAMIENTO Para poder transmitir la frecuencia asignada, se realizaba con una baja potencia a fin de efectuar algunas mediciones como eran: aislamiento de polarización ortogonal, frecuencia de portadora, velocidad de transmisión y FEC, modulación, ancho de banda, forma espectral y PIRE del satélite. Durante todo este proceso de la prueba, se mantenía comunicación telefónica con el centro de control. En el caso de que el centro de control no detectara la portadora, se nos indicaba desactivar la portadora, ya que esto podría indicar una anomalía en la operación y la posibilidad de estar accesando a un satélite equivocado. Se debía revisar la estación terrena y corregir la anomalía para posteriormente establecer de nuevo contacto con el centro de control. La transmisión de la portadora de la estación terrena, debía ser sin modular (CW), sintetizable en frecuencia y estable tanto en frecuencia como en amplitud. El aislamiento de polarización ortogonal de la antena en prueba, debía ser mayor a 30 dB y sin inducción sobre el canal opuesto. Si estas dos condiciones no se cumplían, era necesario bajar portadora, y realizar los ajustes necesarios en la antena hasta cumplir con el requisito.

101

CAPÍTULO 5 ETAPA DE MULTIPLEXAJE 5.1

INTRODUCCION

Antes de la existencia de la red satelital, Banca Cremi contaba con 5 centros regionales (Guadalajara, Hermosillo, Tijuana, León y México), los cuales tenían comunicación con sus sucursales de diversas formas según el nivel de servicios y tecnología existente en dicha ciudad. Cada centro regional se comunicaba a sus sucursales por medio de líneas privadas o líneas conmutadas para enlazar datos a 9.6 kbps, y para comunicarse por voz, tenían líneas privadas o se hacia uso de la red pública de Telmex, conllevando con esto, llamadas de larga distancia para comunicarse a su centro regional. En una segunda etapa y con los avances de la tecnología, las nuevas sucursales se comunicaban a sus centros regionales a través de radioenlaces a una velocidad de 19.2 kbps. La figura 5.1, muestra un esquema de la comunicación que existía anteriormente entre el centro regional y sus sucursales, antes de la red satelital. SUCURSAL 1 DATOS LINEA PRIVADA A 9.6 KBPS

VOZ LINEA PRIVADA COMO EXTENSION DEL CONMUTADOR

MODEM

MODEM

SUCURSAL 3

WANG

VOZ TELMEX LARGA DISTANCIA PBX MODEM

DATOS RADIO ENLACE A 19.2 KBPS

DATOS MODEM LINEA CONMUTADA A 9.6 KBPS

SUCURSAL 2

VOZ -LINEA PRIVADA-

FIGURA 5.1 - ESQUEMA DE COMUNICACIÓN QUE EXISTIA.

102

Aunado a esto, la suma de las comunicaciones entre regionales, a través de canales de microondas analógicos proporcionados por la SCT. A continuación una reseña del equipo que conjuntó datos, voz y fax en un solo canal de comunicación: el servidor de red Marathon 5K. 5.2

SERVIDOR DE RED MARATHON 5K

INTEGRACIÓN DE VOZ/DATOS/FAX El servidor de red empleaba tecnología propia de MICOM Rapid Relay, que proporcionaba una solución de red de muy bajo costo, efectiva para voz/datos/fax. Rapid Relay combinaba técnicas de multiplexión rápida de paquetes con tecnología de vanguardia en compresión y demodulación de señal de FAX obteniendo un desempeño máximo de la red, usando el mínimo de ancho de banda. La ventaja de Rapid Relay era la habilidad para integrar comunicaciones de datos, voz y fax a un bajo costo, con un grado de voz análoga o circuitos digitales múltiplos de T1. Ver figura 5.2. PUERTOS DE VOZ

PUERTO DE AGREGADO PARTE POSTERIOR

FIGURA 5.2.- SERVIDOR DE RED (MARATHON 5K).

El Marathon 5K: •

Integraba comunicaciones de voz, datos y fax, usando circuitos de 9.6 a 64 kbps.

•

Sustituía una línea de voz y eliminaba cargos por llamadas internas.

•

Optimizaba la utilización del ancho de banda usando la tecnología MICOM Rapid Relay.

•

Soportaba aplicaciones de datos síncronas y asíncronas.

•

Realizaba codificación de transformación adaptiva (ATC) de compresión de voz de 4.8 kbps a 16 kbps.

•

Se interconectaba con multiplexores de la misma marca MICOM BOX.

•

Mejoraba la conectividad de red asincrónica a través del puerto de conmutación y de contención.

103

•

Tenía una pantalla de cristal líquido al frente para alarmas y diagnósticos.

•

Soportaba una amplia gama de modems y opciones de DSU.

•

Simplificaba la expansión de la red a través de un diseño de chasis modular y software intercambiable a través de los cartuchos PERFORMANCEPAK.

AHORRO EN COSTOS El servidor de red permitió que PC’s, terminales, computadoras, impresoras, conmutador, los principales sistemas de telefonía y fax pudieran comunicarse a través de una única línea de transmisión, eliminando la necesidad de separar las redes para transportar datos, voz y aplicaciones de fax. A diferencia de los multiplexores de voz/datos y fax, de banda ancha fijos, por división de tiempo, el servidor de red asignaba un ancho de banda fijo a los datos, y a los canales de voz y fax, les asignaba un ancho de banda dinámico, según fuera la necesidad. La figura 5.1, ilustra una típica red en la cual todas las aplicaciones de datos, voz y fax utilizaban líneas de comunicaciones distintas y separadas, resultando una duplicación de líneas entre las mismas localidades. La figura 5.3, ilustra la habilidad que tenía el Marathon 5K para la integración de datos, voz y fax sobre una misma línea conmutada, en sustitución de una línea de voz y eliminando totalmente los cargos por llamadas internas, así como comunicaciones de fax.

VOZ VOZ VOZ VOZ

HOST WANG 64 KBPS BPSK

SERVIDOR DE RED

MODEM SATELITAL

Marathon

FAX

64 KBPS BPSK IFL

IFL VSAT

MODEM SATELITAL

Marathon

SERVIDOR DE RED

DATOS

ANTENA MAESTRA

PBX ROLM

D.F.

FIGURA 5.3.-

SUCURSAL

INTEGRACIÓN DE VOZ, DATOS Y FAX SOBRE UN MISMO ENLACE.

104

MULTIPLEXIÓN RÁPIDA DE PAQUETES El servidor de red utilizaba multiplexión de paquetes rápido para impulsar el rendimiento de la red y reducir el mínimo los retrasos de transmisión en la intranet. La multiplexión de datos, voz y fax, reunía las entradas de múltiples canales de transmisión en bloques cortos, los cuales eran enviados a través de la red sobre una base FIFO. Para reducir al mínimo el procesamiento de demoras, el Marathon 5K, multiplexaba los paquetes rápidamente, permitiendo el uso de menor velocidad, menor costo en las líneas de transmisión para integrar el tráfico de datos, voz y fax, sin sacrificar el rendimiento de la red. ALTA CALIDAD EN COMPRESIÓN DE VOZ El Marathon 5K,

producía mejoras en el rendimiento mediante el uso de sofisticados

algoritmos de compresión de datos y voz, cuando se combinaban con la técnica de multiplexión rápida de paquetes, alcanzando niveles de rendimiento que requería previamente el ancho de banda del T1. El Marathon 5K usaba un poderoso procesador de señal digital (DSP) y una codificación de transformación adaptiva (ATC), algoritmos de compresión de voz para proporcionar una solución óptima para la integración de comunicaciones de datos y voz, utilizando circuitos sub T1. Los canales de voz podían ser comprimidos a velocidades que podían ser configuradas para operar desde 4.8 kbps hasta 16 kbps, dependiendo de los requerimientos específicos de la aplicación. Utilizando las tasas de compresión mas bajas, el multiplexor podía comprimir hasta 8 conversaciones de voz en una sola línea de transmisión de 64 kbps, y todavía tenía espacio en el ancho de banda para manejar aplicaciones de datos. La habilidad del multiplexor para comprimir voz

de manera eficiente, permitía a los

usuarios transportar tráfico de voz sobre los circuitos de datos existentes. No se necesitaban líneas separadas y/o para realizar llamadas desde y para la oficina desde localidades que tenían equipos multiplexores Marathon 5K, resultando en llamadas de voz y transmisiones de fax gratuitas, una vez que la inversión inicial se recuperó. La compresión de voz estaba plenamente integrada en el software básico del servidor de red, por lo tanto, la adición de voz o fax soportado en una red de Marathon 5K era tan

105

simple

como la instalación de un módulo de voz MICOM

para obtener una línea

telefónica gratuita en el chasis del Marathon 5K. Hasta 4 módulos de voz, con dos canales cada uno se podían instalar en un chasis de Marathon 5K, proporcionando una configuración máxima de 8 canales de voz, conteniendo todas las interfaces requeridas (E&M, OPX y KTS) para conectar la mayoría de los proveedores de equipos telefónicos directamente al equipo servidor de red Marathon 5K, eliminando la necesidad de convertidores de señal externos. COMPATIBILIDAD El Marathon 5K era compatible con los multiplexores MICOM BOX tipo 2, 3 y 5, que son multiplexores estadísticos (ESM), Multiplexor Fast Stat (FSM) o el Multiplexor Fast Stat con voz (FSV – era el módulo de voz, utilizado en la primera etapa de la red de Banca Cremi, junto con los Multiplexores Estadísticos , MICOM BOX Tipo 3). Hasta 3 multiplexores de enlace ESM, FSM o FSV

podían ser soportados por cada

Marathon 5K. Esto significaba que cada MICOM BOX, podía ser usado como un cabeza de enlace de datos o datos y voz hacia una red de Marathon 5K. Un puerto de conmutación con contención característica del Marathon 5K, mejoraba la conectividad de la red al permitir que se pudiera establecer una conexión virtual conmutada con cualquier terminal asíncrono o una computadora a cualquier otro dispositivo asíncrono en la red del servidor Marathon 5K. La conmutación de puertos ofrecía a los usuarios acceso a múltiples computadoras y aplicaciones. Contención permitía a múltiples usuarios competir por un número limitado de puertos en la computadora, eliminando la necesidad de conexiones fijas dedicadas. Los puertos conmutados con contención podían también ser extendidos a usuarios quienes están conectados a una red Marathon 5K. Cualquier terminal o usuario de PC en la red, podía establecer una conexión conmutada hacia cualquier recurso en la red, como un nombre nemotécnico de la aplicación o cabeza de grupo. En el caso que hubiera

una

petición

y

todos

los

puertos

estuvieran

ocupados,

el

usuario

automáticamente se colocaba en una cola y se conectaban al siguiente puerto que estuviera disponible. Una vez que la sesión se había completado, el usuario podía entonces solicitar una conexión a otro host o aplicación, simplemente tecleando desde su terminal o teclado de la pc, el nombre nemotécnico o dirección de red de ese recurso o cabeza de grupo.

106

La interfaz del Marathón 5K era totalmente desplegable en un menú y extremadamente flexible, que permitía a los usuarios seleccionar los recursos de la red en un nodo, la clase o realizar conmutación a la matriz. Marathon 5K soportaba una amplia gama de protocolos asíncronos y síncronos, incluidos los de desplazamiento suave, DEC, HP ENQ/ACQ, Wang, Tandem, IBM BSC e IBM SNA/SDLC. Estaba diseñado de forma que los datos/voz y fax, eran integrados a la red en forma simple y accesible. La unidad básica contenía un módulo de control de comunicaciones llamado CCM, con los canales de entrada/salida y un canal de agregado de alta velocidad. La capacidad básica de la unidad, podía expandirse, insertando un módulo de expansión de 6 o 12 canales (CEM 6/12), y/o 1 o 2 módulos de expansión de 1 o 2 canales (VM1/2), insertadas en la ranura correspondiente para manejarlos en el chasis. La figura 5.4, muestra los diversos tipos de módulos que soportaba el Marathon 5K. SLOTS E

MODEM/DSU o MÓDULO DE VM SENCILLO O DUAL MÓDULO CEM 6/12 O UN MÓDULO DE VM SENCILLO O DUAL

D

MÓDULO CEM 6/12 O UN MÓDULO DE VM SENCILLO O DUAL

C

MÓDULO CEM 6/12 O UN MÓDULO DE VM SENCILLO O DUAL

B

O

O

O

O

A

MODULO CCM

O

O

O

MODULO NMS

FIGURA 5.4.- MÓDULOS QUE SOPORTA EL MARATHON 5K Una característica del Marathon 5K, era que manejaba un teclado integrado con 80 caracteres en la pantalla de cristal líquido (LCD), ofreciendo una forma rápida y sencilla de supervisar el rendimiento de la red y ejecutar sofisticadas pruebas de diagnósticos. La pantalla de LCD, mostraba continuamente mensajes y eventos del estado de la red y notificaba automáticamente al personal sobre las operaciones críticas, de las condiciones de alarma que podían afectar el rendimiento de la red y la disponibilidad. Todo el funcionamiento del Marathon 5K, residía en el cartucho que contenía el software llamado MICOM PERFORMANCEPAK, el cual ofrecía lo último en el nivel de flexibilidad de programación. Añadiendo nuevas características al equipo

o la actualización de la

última versión del software y era tan sencillo como cambiar los cartuchos.

107

A continuación, algunas características y especificaciones del servidor de red. 5.3.

ESPECIFICACIONES DEL AGREGADO

Conector

Hembra, DB-25 (25 pines), EIA-232-C CCITTV.24/V.28, serial síncrono, reloj interno/externo, full duplex.

Velocidad de datos

1.2 a 72 kbps síncrono con reloj externo

Interface

DB25, hembra, 25 pines, EIA RS232-C, (CCITT V.24/V.28) serial síncrono, reloj interno/externo, full duplex, configurado como DTE.

ESPECIFICACIÓN DEL CANAL DE INTERFAZ Conector de Interface

Hembra, DB-25 (25 pines) hembra, EIA RS232-C, serial asíncrono, serial síncrono, full duplex, configurado como DCE. RJ-11 hembra, 4 pines, EIA-422/423, serial asíncrono, full duplex, configurado como DCE. RJ-45 hembra, 8 pines, RS232-C CCITT V.24/V.28, serial asíncrono, full duplex, configurado como DCE.

Código de datos

5, 6, 7 y 8 por carácter asíncrono.

Paridad

Par, impar y transparente (asíncrono).

Velocidad de datos

Asíncronos: 50, 75, 110, 134.5, 150, 200, 300, 600, 1200, 1800, 2400, 3600, 4800, 7200, 9600, 14400, 19200, 28800 y 38400 bps. Síncronos: 1.2 a 64 kbps con reloj interno o externo.

Bits de parada de datos

1, 1.5, y 2 bits de parada por carácter asíncrono.

Controles EIA

4 full duplex señales de control soportadas en cada canal.

108

Flow control

EIA (CTS/DTR) y XON/XOFF configurable por cada canal de salida.

Agregado del canal asíncrono

576 kbps

Protocolos suportados

Asíncrono VT100 Smooth Scholl, HP ENQ/ACK, Tandem, Wang. Síncrono IBM BSC, IBM SDLC, HP Sync, MICOM DLC, HDLC.

INTERFAZ DEL AGREGADO Conector

Hembra, DB-25 (25 pines) EIA RS232-C (CCITT V.24/V.28). Serial síncrono, reloj interno/externo, full duplex.

Velocidad de datos

1.2 a 72 kbps síncrono con reloj externo.

ESPECIFICACIONES DE LA INTERFAZ DEL PUERTO DE COMANDO Conector

Hembra, DB-25 (25 pines), EIA RS 232-C, (CCITT V.24/V.28.) Serial asíncrono.

Código de dato

7, 8, (1 bit de paridad por carácter) (ASCII).

Velocidad de datos

Detección de velocidad automática hasta 19.2 kbps.

Paridad

Impar, par, marca, espacio o ninguna.

Impresora

DB-25, hembra, 25 pines, EIA RS-232-C (CCITT V.24/V.28). Serial síncrono, reloj externo/interno, full duplex.

Puerto de impresora

300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 y 19200 bps.

Bits de parada de datos

1, 1.5 y 2 bits de parada por caracter.

Interface

EIA-RS-232-C (CCITT V.24/V.28), serial asíncrono, full duplex, configurada como DCE.

109

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Medio ambiente de operación

32 a 144°F (0 a 45°C) 10 a 95% humedad relativa (no condensada).

Alimentación

115 VAC +/- 10%, 45 a 65 Hz, 75.4 watts

Dimensiones del chasis

17.5 “(44.5 cms) de ancho 6.5 “(16.5 cms) de alto 12.5” (31.75 cms) de largo Peso de 22 libras (10 kg)

REQUERIMIENTOS AMBIENTALES. Tamaño del equipo

44.5 cms de ancho 40 cms de profundidad 16.5 cms de alto

Temperatura

No debe exceder de 0 – 45°C 10-90% de humedad relativa.

ESPECIFICACIONES DE ENERGÍA Distancia a la toma de energía

No debe exceder 1.8 metros. No usar extensión.

Voltaje

115 Vac +/- 10% 3 Amp, 50-60 Hz, 80 watts mínimo

ESPECIFICACIONES DEL MÓDULO DE VOZ/FAX Canales por módulo

1o2

Señales soportadas

Voz Análoga y fax

Interfaz telefónica E&M Tipo I al V, 2 hilos y 4 hilos OPX, 2 hilos KTS, 2 hilos Conexiones compatibles

OPX a KTS E&M a E&M E&M a KTS

110

KTS a KTS Conector de interfaz

RJ11 (jack) para KTS y OPX Terminal de 8 pines para KTS, OPX, y E&M.

Indicadores por canal

Descolgado Local (LO), descolgado remoto (RO), Hablando localmente (SL), Hablando remotamente (SR) En prueba (TM) y OK.

Diagnóstico

Autotest, Loopback y pantalla de nivel de entrada.

Velocidad de digitalización de canal

4.8, 6.4, 7.2, 8, 9.6, 12, 14, y 16 kbps.

Velocidad para canal de fax

Grupo 3: 9.6, 7.2, 4.8 y 2.4 kbps.

5.4.

CARACTERISTICAS GENERALES

ƒ

Multiplexor estadístico sinc/asínc/voz/fax de banda ancha.

ƒ

Integra datos, voz, fax y LAN sobre líneas conmutadas analógicas o digitales.

ƒ

Velocidades de Sub- T1.

ƒ

Firmware en forma de cartucho para aplicación.

ƒ

Canales configurables en forma síncrona o asíncrona.

ƒ

Configurable vía terminal ASCII y mediante menús.

ƒ

Manejo de un amplio número de protocolos síncronos.

ƒ

Facilidad de configuración de ambos multiplexores desde uno de ellos (configuración remota).

ƒ

Facilidad de crecimiento hasta 40 canales asíncronos, mediante tarjetas de expansión. Hasta 6 canales síncronos. 8 canales de voz/fax.

ƒ

Pruebas locales y remotas en canales y agregado.

ƒ

Manejo de mensajes a las terminales conectadas al multiplexor.

ƒ

Monitoreo de alarmas, reporte y estadísticas de eventos.

ƒ

Seguridad en el acceso a configuración mediante un password a través del puerto de comando, o desde cualquier puerto asíncrono, previamente configurado.

ƒ

Mensajes de error al momento de configurar.

ƒ

Niveles de prioridad en cada canal asíncrono.

ƒ

Facilidad de configurar cada canal como host o terminal.

111

ƒ

Facilidad de soportar diferentes velocidades en enlaces satelitales manejando reloj externo.

ƒ

Alto rendimiento en el manejo de puertos, asignación dinámica de ancho de banda y control de errores utilizando un protocolo propietario de MICOM.

ƒ 5.5.

Indicadores en panel frontal para indicar el estado del sistema. PLANEACIÓN DE LA RED, NODOS E IDENTIFICACIÓN

Cada servidor de red, debía ser referido como un nodo. Cada nodo en la red, debía tener su propio número de nodo y su identificación. Estos datos eran usados por el sistema para identificar cada nodo en la red. No debía haber nodos duplicados en la red, como se ejemplifica en la figura 5.5.

Nodo Local # Nodo

Nodo Remoto A1

A1

# Nodo

Nodo ID

Nodo ID

Nodo Local

Nodo Remoto

# 21 df_21

A1

A1

# 22 toluca_22

FIGURA 5.5.- IDENTIFICACIÓN DE LOS NODOS.

Una vez establecido nombre y número a los nodos, ya se podía realizar la conexión entre los equipos multiplexores y de esta manera accesar al nodo remoto para configurar el equipo de forma local. 5.6.

CONFIGURACIÓN DE NODOS Y PUERTOS

NODOS LOCALES Estos nodos necesitaban cambiarles sus valores de fábrica, para evitar duplicación y confusión en la red. Este proceso involucraba los siguientes procedimientos:

112

◊

Accesar al facilitador de comando

◊

Configuración de los puertos y el reloj

◊

Resetear el multiplexor

◊

Configuración de los números de nodos e identificadores para los nodos locales.

Era recomendable planear con la debida anticipación, todos los puertos y canales de la red. NODOS REMOTOS Una vez configurado el número de puerto por el cual se interconectarían con el modem satelital, y realizando la conexión al otro extremo, se podía accesar el nodo remoto para configurar el multiplexor de manera local. Para esto se requería accesar al facilitador de comando de la unidad remota y configurar el número de nodo e identificación, resetear el equipo una vez configurado para que tomara la nueva configuración, así como visualizar el estado de los nodos. PUERTOS SÍNCRONOS. El único canal que podía ser configurado como síncrono era el puerto A2. En la figura 5.6 se ilustra como estaban ubicados físicamente los canales de voz y datos. Cuando se configuraba un canal síncrono, se debía determinar si el dispositivo a conectar proveería la sincronía. Si el dispositivo entregaba la sincronía, el servidor de red

era

configurado para recibir reloj externo, y la velocidad de datos se configuraba a la misma velocidad que el dispositivo síncrono.

Si no se proveía la sincronía, el multiplexor era

configurado con reloj interno. El tipo de protocolo escogido en un extremo, debía ser el mismo en el otro equipo. PUERTOS ASÍNCRONOS. Todos los canales (A2-A6) eran asíncronos por fábrica. Una vez que el canal había sido configurado, sus parámetros y características de configuración podían ser copiados a otro canal o a un rango de canales. Esto era muy útil cuando el siguiente canal o canales eran idénticos. CANALES DE VOZ/FAX

113

PUERTOS A2-A6 FIGURA 5.6.- UBICACIÓN DE LOS CANALES.

CONMUTACION DE LA CONFIGURACIÓN. La funcionalidad de la conmutación era principalmente para canales asíncronos solamente. Sin embargo, los canales síncronos, compartían 2 de las funciones de conmutación para conexiones: conexión forzada y desconexión forzada. El multiplexor incluía un display de cristal líquido y un teclado al frente del equipo. El LCD era usado para desplegar el estado y mensajes de alarma, así como también diagnósticos y menús de mínima configuración. Cuando se encendía el equipo, el display LCD desplegaba un mensaje, el horario y fecha, alarmas presentes o eventos si fuera el caso. Las funciones realizadas eran para el equipo local solamente. Cuando era configurado el password para el display LCD, protegía todo: lo administrativo, diagnóstico y funciones de configuración, permitiendo el acceso solamente para revisar las alarmas y mensajes de estado. 5.7.

MÓDULO DE VOZ/FAX

El Módulo de Voz/Fax MICOM, era una parte integrante de la familia Maratón de datos y servidores de redes de voz. Específicamente, el módulo de

voz/fax convertía señales

analógicas obtenidas a partir de la interfaz telefónica en formato digital, e internamente conecta los datos convertidos hacia el módulo CCM con la unidad Maratón. En la figura 5.7.- podemos observar los módulos de voz/fax utilizados en este proyecto.

FIGURA 5.7.- MÓDULO DE VOZ/FAX DOBLE Y SENCILLO.

En última instancia, la señal digitalizada convertida, era multiplexada con otros datos para formar parte del flujo de datos del agregado. Este flujo de datos era transmitido sobre un enlace de datos hacia una unidad Marathon remota, o unidad similar.

114

En el extremo remoto de la conexión, la señal digitalizada y demultiplexada del agregado, era enviada al módulo de voz/fax, y reconvertida a forma análoga. Además de aceptar señales analógicas de voz para la conversión digital, el módulo de voz/fax también podía procesar señales provenientes de una máquina de fax. Esta característica era ejecutada por el firmware residente en cada canal de voz/fax. El firmware constantemente monitoreaba el flujo de entrada analógica de la presencia de señales de fax. Cuando eran detectadas las señales de fax, el firmware cambiaba el canal de voz/fax al modo de fax. Si bien en este modo, las señales eran demoduladas en símbolos de fax y pasadas como datos hacia el extremo remoto. En el extremo remoto los símbolos eran remodulados a las normas correctas. NÚMERO DE CANALES DE VOZ/FAX Existían dos tipos básicos de módulos de voz/fax: sencillo y doble. Ver figura 5.7. Cada canal de voz/fax, debía ser vinculado a otro canal de voz/fax en el extremo remoto del enlace. Para hacer esto, el administrador del sistema Marathon, realizaba una configuración de conexión forzada, durante el inicio del sistema.

SUCURSAL BOLIVAR V1 MB3

19.2 Kbps D1 DF MARATHON

D2

TOLUCA

64 kbps

MARATHON

SLOT D C1

SLOT D

D1 D2

SLOT C

DF/D1 HACIA SUCURSAL BOLIVAR/V1 DF/D2 HACIA TOLUCA/D1 DF/C1 HACIA TOLUCA/D2 FIGURA 5.8.- EJEMPLO DE UNA CONEXIÓN.

115

En el ejemplo mostrado en la figura 5.8, cada canal de voz/fax es simbolizado por un aparato de teléfono. VELOCIDADES DE DIGITALIZACIÓN La voz análoga podía ser digitalizada a cualquiera de las 8 diferentes velocidades, en el rango desde los 4.8 kbps hasta 16 kbps. Una alta velocidad de digitalización producía una reproducción de voz clara o una rápida transferencia de fax, incluso las bajas velocidades eran satisfactorias para muchas aplicaciones. Cada módulo de expansión, incluyendo el módulo de voz/fax, tenía un grupo de switches (S1) los cuales informaban al software de su ubicación en la unidad Marathon. A excepción del módulo CCM, el cual se asumía debía estar en la posición A. El grupo de switches S1 consistía de 4 switches del 1 al 4 (ver figura 5.9). Antes de configurar S1, primero se debía determinar la ubicación del módulo de voz/fax que se iba a instalar. Luego, se configuraba S1 para que coincidiera con la ubicación. Por ejemplo, si la ubicación del módulo era en el slot C, se colocaba el switch 2 en posición ON, y los otros tres en la posición OFF.

FIGURA 5.9.- LOCALIZACIÓN DEL SWITCH 1 EN EL MÓDULO DE VOZ/FAX. Específicamente, el módulo de voz/fax podía ser cableado, dependiendo de la aplicación, para uno de los 3 tipos comunes de señalización: KTS (Key Telephone Systems) OPX (Off Premises Extension), o E&M (Ear and Mouth). Hay que hacer notar que en el módulo de doble canal de voz/fax, cada canal podía ser cableado para una diferente señalización. Para este proyecto, se utilizó señalización E&M. La opción E&M debe ser seleccionada cuando el canal de voz/fax era conectado a un circuito troncal Tie de un

116

PBX. Esta opción requería primeramente configurarlo para ser colocado en la posición E&M y segundo, haber escogido el formato E&M (Tipo I a V) en el módulo de voz/fax. Cada canal de voz/fax, tenía un grupo de indicadores, que se indican a continuación en la figura 5.10. CHANNEL 2

OK –Operando correctamente

CHANNEL 1

LO – Levantó la bocina del teléfono local. OK LO RO LS RS

RO – Levantó la bocina del teléfono remoto. LS – Estaba hablando localmente

OK LO RO LS RS

FIGURA 5.10.- INDICADORES DEL MÓDULO DE VOZ/FAX

RS – Estaba hablando del lado remoto.

Se le podían aplicar algunas pruebas a los circuitos de voz como eran: ƒ

Autoprueba local

Si esta prueba se realizaba en forma satisfactoria, indicaba que los circuitos del módulo digitalizador de voz local estaban operando en forma normal. ƒ

Prueba de Loopback local

Si el equipo pasaba esta prueba, esto indicaba que la digitalización de audio y los circuitos de interface E&M estaban operando correctamente. ƒ

Prueba de Loopback remoto

Si esta prueba era pasada por el equipo, esto indicaba que el módulo de digitalización de voz, el enlace de comunicación de datos y la interface del módulo digitalizador de voz remoto estaba operando correctamente. Esta prueba se llevaba a cabo como se ilustra en la figura 5.11. SERVIDOR DE RED

SERVIDOR DE RED ENLACE VIA SATÉLITE

MÉXICO, D.F.

LOOP REMOTO

TOLUCA, MÉX

FIGURA 5.11.- PRUEBA DE LOOP REMOTO

ƒ

Autoprueba del lado remoto

Si esta prueba era pasada por el equipo, esto indicaba que los circuitos internos del módulo digitalizador de voz y el enlace de comunicación estaban operando correctamente.

117

5.8.

CONFIGURACIÓN DE LOS PUERTOS DE VOZ/FAX Y DATOS DE ALGUNAS ESTACIONES

REMOTAS. En el anexo II se muestran los parámetros de configuración de algunas de las estaciones. Como se puede observar, difería de localidad a localidad algunos parámetros debido a que los equipos eran de diferentes marcas.

ƒ

MAZATLAN

ƒ

PUEBLA

ƒ

QUERÉTARO

ƒ

TOLUCA

ƒ

SAN LUIS POTOSI

ƒ

CUERNAVACA

(Ver anexo II) 5.9.

ESTABLECIMIENTO DEL ENLACE

Ahora estábamos listos para instalar el enlace. Un enlace de interconexión proporcionaba un agregado entre las unidades Marathon. Una vez que el enlace era establecido, la unidad remota podía ser accesada. Una vez que la unidad local Marathon había sido configurada con un único número de nodo e identificador y el enlace era establecido, no debía haber duplicados a través de la red. Se establecía la conexión a través de un modem satelital, usando un convertidor V.35 en el puerto asignado para el agregado en el servidor de red, así como un cable DB-25 hembra y un conector V.35 macho para conectar al puerto del modem satelital Gemini 64. Para la conexión del otro equipo remoto, se contaba con el apoyo de personal para realizar las conexiones pertinentes en la unidad Marathon remota a fin de conectar el enlace en el sitio remoto. Resumiendo las características del servidor de red: Multiplexión de paquetes rápida.

118

•

Era muy eficiente

•

250% a 300% mayor que el TDM

•

bajo retardo en la red

Compresión de datos •

50% a 75% de reducción en el ancho de banda

•

automático

•

transparente

•

bajo retardo

Compresión de voz •

75% a 95% de reducción

•

comprimía a 64 kbps hasta un rango de 4.8 a 16 kbps.

•

Alta calidad

Una unidad de Marathon podía ser configurada hasta para: •

40 canales asíncronos

•

6 canales síncronos

•

8 canales de voz/fax

Características del Marathon 5K •

multiplexión de paquetes rápida

•

conmutación y contención de puertos asíncronos

•

soportaba múltiples protocolos síncronos

•

comprensión de voz de 4.8 kbps a 16 kbps

•

compresión de datos asíncronos

•

alimentador de multiplexores micom box

Beneficios •

asignación dinámica del ancho de banda

•

bajo encabezamiento

•

bajo retardo

•

funcionamiento mejorado de la red

5.10.

TEST DE ACEPTACIÓN DEL ENLACE

Finalmente, para que Banca Cremi como cliente, aceptara el circuito satelital, era necesario llevar a cabo pruebas de BER con el fin de medir la calidad en el enlace. Esto era, colocando analizadores de errores a la salida de ambos modems satelitales y enviando un patrón de datos de un extremo al otro. (Ver figura 5.12)

119

ANALIZADOR DE ERRORES RX

TX

TX RX

IFL VSAT

TX-RX

MODEM SATELITAL

ANALIZADOR DE ERRORES

TX-RX ANTENA MAESTRA HUB RACK

FIGURA 5.12. PRUEBA DE BER PARA EL ENLACE SATELITAL

El equipo analizador de errores era configurado como DTE enviando un patrón de datos por el canal a 64 kbps, con reloj externo (sincronía proporcionada por el modem) y colocando un loopback físico en el puerto de salida del modem satelital remoto o colocando otro analizador de errores para recibir. El hecho de colocar un analizador por cada modem, era para verificar en que parte del enlace estaba el problema si se presentaran errores u otro tipo de alarmas en el enlace, ya sea en la transmisión o en la recepción. Inicialmente se comenzaba por comprobar con una sola frecuencia el enlace hacia el satélite, configurando en el modem satelital, tanto en recepción como en transmisión, la misma frecuencia para enviar y recibir. Ver figura 5.13.

120

SATÉLITE

TX ANTENA 2.4 MTS

MODEM SATELITAL

ANALIZADOR DE ERRORES

TX=RX

RX

DB35

IFL FIGURA 5.13. PRUEBA DE BER PARA TX=RX

ODU

DIM

SATÉLITE

ODU

IDU DIM

D.F. ANALIZADOR DE ERRORES

TOLUCA

IDU

FIGURA 5.14.- PRUEBA DE BER REMOTA Una vez que los equipos han sido probados individualmente, en la prueba de BER remota, entran todos los equipos a fin de verificar el enlace completo de ida y vuelta, como se muestra en la figura 5.14. Los parámetros que se quisieran obtener del resultado del análisis, eran configurables y se programaban de 6 categorías existentes en el analizador de errores, tales como Error, Rendimiento, Tiempo, Señal, Portadora y Alarmas, para que al imprimir nos arrojara justo los análisis que requeríamos. Por ejemplo: BIT ERRS

(bits erróneos)

BLK ERRS

(bloques erróneos)

BER

(tasa de bits erróneos)

BLOCKS

(bloques)

BLK ERRS

(bloques erróneos)

E A SEC

(segundos transcurridos en el análisis de errores)

ELAP SEC

(segundos transcurridos)

RCV FREQ

(frecuencia de recepción)

PAT LOSS

(patrón de sincronía perdido)

PAT SLIP

(deslizamiento del patrón de datos)

SELF LOOP

(autotest)

121

AVG BER

(promedio de tasa de bits erróneos)

AVL SECS

(segundos disponible)

SES

(segundos erróneos severamente)

DEG MINS

(minutos degradados)

BLOCKS

(bloques enviados)

EF EAS

(tiempo en segundos libre de errores del análisis)

GEN FREQ

(generador de frecuencia de reloj)

G %EFS

(porcentaje en segundos libres de errores)

G EFS

(segundos libre de errores)

IF

(tipo de interface)

DATE

(fecha)

Ejemplo de resultados de impresión del analizador de errores Fireberd 6000: MANUAL 10:15:0588 BIT ERRS BER BLK ERRS EASEC

PRINT AUG 94 0

TOLUCA

AVG BER

0. E-09

0. E-07

BLOCKS

1232757858

0

PAT SLIP

0

86400

RCV FREQ

14179300

SEFL LOOP

ON

PAT LOSS

SITE ID

0

EF EAS GEN FREQ

86400 14179300

G %EFS IF

100% RS449/V35

Se podían obtener dos tipos de impresiones: Standard como el anterior y extendido, con muchos más parámetros para una mejor interpretación del análisis de errores, en el caso que se presentaran errores en el enlace. Cuando la unidad Marathon 5K era conectada a la energía eléctrica, sin necesidad de que estuviera establecido el enlace vía satélite, se le podía correr un self test, para verificar que el módulo de voz/fax podía convertir señales análogas en digitales y viceversa. Con este test, solo se probaba la funcionalidad del módulo. Esto se realizaba desde el teclado frontal del servidor de red o a través de la terminal

conectada al

servidor. Una vez que era establecido el enlace vía satélite, y con la confiabilidad al 100% libre de errores, se procedía a conectar los servidores de red en ambos extremos, se programaba un test (loopback), para probar el circuito completo de extremo a extremo, incluyendo el

122

enlace vía satélite. En el caso de los circuitos de voz/fax, el test verificaba que todos los canales

de

voz/fax,

incluida

la

interfaz

del

teléfono,

estuvieran

trabajando

apropiadamente. Este tipo de test se realizaba hasta que estuviera por completo establecida la conexión con el otro extremo y se programaba a través de la terminal conectada al servidor o en su defecto, a través del teclado y la pantalla de cristal líquido, existente en la parte frontal del servidor de red, como se muestra en la figura 5.15. LOOP REMOTO SERVIDOR DE RED

TERMINAL

ENLACE VIA SATÉLITE

SERVIDOR DE RED

MÉXICO, D.F.

TOLUCA, MÉX

FIGURA 5.15.- LOOP REMOTO A TRAVÉS DE LOS SERVIDORES DE RED.

Cubierta la parte de test para el enlace, y los módulos de voz y datos del servidor, se procedía a conectar los equipos DTE’s, previamente configurados los canales de voz, fax y datos en el servidor de red (se podía usar la misma configuración del canal de voz para el de fax). El equipo de datos era manejado por el equipo WANG y los canales de voz y fax hacia el conmutador ROLM. La conexión y cableado era realizada por personal de Banca Cremi del área de Comunicaciones. En cada instalación y puesta en operación de los equipos, siempre nos acompañaba un Ingeniero por parte de Banca Cremi para dar fe a la instalación del mismo, y a su vez, completar y ejecutar la conexión y cableado de los puertos respectivos hacia las aplicaciones existentes en la sucursal. Cabe mencionar que no todas las sucursales poseían equipos iguales, había alguna variante. Realizada la conexión de los equipos en ambos extremos, tanto del lado del conmutador de ROLM en el D.F., como en el sitio remoto, solo quedaba verificar la funcionalidad de extremo a extremo de los servicios de voz, fax y datos. Una vez que todo estaba funcionando correctamente y sin problemas, se procedía a la entrega/recepción de todo el equipo, pruebas e inventario de los mismos. Con esto se daba por terminado nuestro trabajo.

123

5.11.

REPORTE DE PRUEBAS AL CLIENTE

Era necesario para el cliente contar con un checklist de todos los parámetros y estado de los equipos (ver anexo III), para que Banca Cremi, diera por aceptado el enlace finalmente. Se le entregaba por escrito, un inventario con los números de serie de todos los equipos instalados (ver anexo IV). Se les probaba el enlace punto a punto y así ya ellos podían meter sus aplicaciones sin problemas.

5.12.

PROGRAMA DE MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS

Fue necesario contar con programas de mantenimiento preventivo, con el fin de mantener los equipos en condiciones operativas. Para esto se programaban ciertos trabajos tanto en la antena maestra (ver anexo V y VI), como en las estaciones remotas (ver anexos VII). Estos se programaban en coordinación con el personal de Banca Cremi. La descripción se dará a continuación con cada tipo de mantenimiento. Para llevar a cabo estos mantenimientos, era necesario contar con algunos equipos de medición como eran: analizador de espectros, medidor de frecuencia,

medidor de potencia,

multímetros, y por supuesto, herramienta.

124

C O N C L U S I O N E S   

En  virtud  del  trabajo  que  realicé  por  10  años  consecutivos  en  los  sistemas  de  comunicación vía satélite, he llegado a las siguientes conclusiones:      1.‐ Con la implementación de la nueva tecnología satelital, el banco para el cual trabajé y  gran parte de las empresas, mejoraron grandemente el alcance en las comunicaciones que  tenían hasta ese momento.     2.‐  Se  logró  la  comunicación  a  través  de  un  mismo  enlace  de  comunicación  vía  satélite,  integrando  terminales,  computadoras,  impresoras,  conmutador  PABX,  los  principales  sistemas de telefonía y fax.    3.‐ El esquema centralizado de las comunicaciones, les facilitó a los ejecutivos financieros  el tener al día la información necesaria para tomar todo tipo de decisiones que mejoraran  la calidad del servicio financiero.     4.‐  El  sistema  satelital  facilitó  el  monitoreo  de  las  sucursales,  ya  que  contaban  con  un  sistema altamente eficiente, donde en tiempo real podían tener todo tipo de estadísticas  de las transacciones realizadas al día.    5.‐  Se  facilitó  la  capacidad  de  resolver  más  fácil  y  rápidamente  los  problemas  que  se  llegaran a presentar en cuanto a comunicaciones de  voz y datos.     Con  este  proyecto  se  logró  una  mejor  comunicación  a  nivel  nacional,  así  como,  la  integración  de  los  equipos,  en  virtud  de  contar  con  lo  último  en  tecnología  satelital  disponible  en  el  país:  Equipo  Hughes  con  una  red  en  configuración  tipo  estrella,    con  acceso SCPC/FDMA  en Banda KU, manejando 20 estaciones remotas, con un Hub central  y una antena Cassegrain, con un radio de 75 watts de potencia.    125

Gracias a este proyecto, participé en la instalación  de la antena maestra, alineación de los  pétalos, realización de los patrones de radiación en transmisión, recepción y polarización,  pruebas de ajuste de potencia y ajuste de polarización ante la SCT, así como la realización  de  pruebas  de  protocolo  para  checar  los  diferentes  elementos  de  la  electrónica  de  la  antena.     Viajé por varias ciudades de la república mexicana, realizando site surveys para ubicar el  lugar  de  la  instalación  de  la  antena,  revisando  las  especificaciones  de  obra  civil,  energía  eléctrica, el site para el equipo interno y el equipo de aire acondicionado. La instalación de  la  antena  se  realizaba  con  el  apoyo  de  un  técnico,  instalando  el  modem  satelital  y  realizando las pruebas con Telecomm a fin que la antena quedara dentro de las normas y  finalmente  realizando  las  pruebas  finales  para  que  corrieran  las  aplicaciones  correctamente.  Dentro de los planes de expansión y crecimiento del banco, del lado de la  estación maestra, se instaló un nuevo hub rack, que soportaría 10 estaciones adicionales a  las existentes, así como los modems satelitales necesarios.     En otras palabras, se puede decir, que este proyecto fue un parteaguas en la proyección  del  banco,  ya  que  antes  del  proyecto  se  podría  decir  que  funcionaba  como  un  banco  regional, y después del proyecto se vio como un banco funcionando a nivel nacional, ya  que  quedó  intercomunicado  en  tiempo  real  y  además  con  alta  seguridad  en  los  datos,  pues los principales medios de comunicación se volvieron propios. 

126

BIBLIOGRAFÍA: Gemini Earth Station Antenna/Outdoor Unit  Installation Manual Nov‐1989‐Hughes  HUGHES NETWORKS SYSTEMS.    Gemini 64 Terminal O&M Manual  May‐1989‐Hughes  HUGHES NETWORKS SYSTEMS.    Gemini Earth Station System Hub  Technical Reference Manual  (Installation, Operation, Theory of Operation and Maintenance)  Dec 1989 Hughes  HUGHES NETWORKS SYSTEMS.    Gemini 64 Hub Rack  Operation & Maintenance Manual  Jun 1989 ‐ Hughes  HUGHES NETWORKS SYSTEMS.    Comunicaciones y Redes de Procesamiento de Datos  Néstor González Sainz    Manual Técnico del Sistema de Satélites Morelos  Telecomunicaciones de México    Glosario Telecomm  Telecomunicaciones de México‐1ra. Edición‐.    Reference Manual  Fireberd 6000‐TTC    Comunicaciones por Satélite  Rodolfo Neri Vela    Satélites de Comunicaciones  Rodolfo Neri Vela  Mc Graw Hill    Marathon 5K  A Data/Voice Network Server  Startup Guide      127

Marathon  Voice/Fax Module  User´s Manual    http://www.astromia.com/tierraluna/meteorologia.htm  http://www.todoantenas.cl  http://www.geocities.com/jacinruiz/Redes/Redes4.htm#_Toc503954891  http://www.satmex.com.mx/clientes/interferencias.php  http://www.blinx.com.ar/index.php?id=actividades2  http://www.citel.oas.org/newsletter/2008/septiembre/metodo‐interferencia_e.asp  http://www.satmex.com.mx/clientes/margenes.php?Opcion=4  http://www.satmex.com.mx/clientes/glosario.php  http://com.uvigo.es/asignaturas/scvs/trabajos/curso9900/meo/sistemas.html  http://tecnologia.glosario.net/terminos‐tecnicos‐internet/demultiplexi%F3n‐478.html  http://es.wikipedia.org/wiki/Transceptor  http://www.alegsa.com.ar/Dic/v.35.php  http://materias.fi.uba.ar/6679/apuntes/RS232_V35.pdf  http://rdedatos.tripod.com/rs232.htm  http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/rs449.htm  http://www.electronica2000.com/dic_elec/m.htm  http://www.monografias.com/trabajos/memoria/memoria.shtml  http://www.ea7eoo.com/Armonicos.pdf  http://www.upv.es/satelite/trabajos/Grupo9_99.00/omt.htm  http://www.upv.es/satelite/trabajos/Grupo5_b99.00/ESTACIONES.htm  http://www.monografias.com/trabajos15/redes‐telefonicas/redes‐telefonicas.shtml  http://www.btwsa.com.ar/siteDocs/s.asp  http://www.cisco.com/en/US/tech/tk1077/technologies_tech_note09186a0080093f60.sh tml     

128

LISTA DE FIGURAS    CAPITULO 1    1.1 Red satelital de Banca Cremi          1.2 Expansión de la red satelital de Banca Cremi      1.3 Topología de la red satelital de Banca Cremi      1.4 Configuración estrella            1.5 Configuración malla              CAPITULO 2    2.1 Satélite Morelos II            2.2 Posición y colindancia del sistema de satélites  Morelos II    2.3 Posición actual de los satélites mexicanos        2.4 Modelo de un transpondedor          2.5 Plan de frecuencias y tipos de polarización para las bandas C y Ku  2.6 Huella del satélite            2.7 Tipos de órbitas              2.8 Zonas hidrometeorológicas de la república mexicana      CAPITULO 3    3.1  Configuración de red de un sistema hub punto multipunto    3.2  Chasis de los modems satelitales          3.3  Panel de ventiladores            3.4  Panel de control de potencia          3.5  Control e indicadores del panel de fuentes de poder    3.6  Panel de interfaz RS‐422            3.7  Controles e indicadores del panel de distribución de FI    3.8  Parte posterior del hub rack          3.9  Antena tipo Cassegrain de 4.57 metros        3.10  Unidad de RF              3.11  Subestación de RFT            3.12  Visor de la RFT              3.13  Técnica de acceso SCPC/FDMA          3.14  Diagrama funcional a bloques de un modem satelital del hub        CAPITULO 4    4.1  Antena VSAT              4.2  Montaje superficial            4.3  Ejemplo de un montaje anclado          4.4  Antena parabólica            4.5  Antena de foco primario            4.6  Antena Cassegrain           

         

         

         

5  6  8  9  10 

               

               

               

12  13  16  17  19  21  22  30 

                           

                           

                           

35  36  37  37  37  40  40  40  42  43  44  44  46  50 

           

           

           

64  68  69  69  70  71 

129

4.7  Antena tipo offset          4.8  Antena offset            4.9  Brújula              4.10  Inclinómetro            4.11  Posición del inclinómetro en la antena      4.12  Medición del ángulo de azimut        4.13  Medición del ángulo de elevación       4.14  Representación de los ángulos de elevación y azimut  4.15  Mecanismo de elevación de la antena de 2.4 metros  4.16  Mecanismo de azimut de la antena de 2.4 metros    4.17  Unidad de radiofrecuencia        4.18  Meridiano            4.19  Unidad electrónica exterior (ODU)      4.20  Diagrama a bloques de la unidad exterior (ODU)    4.21  Unidad interior (IDU)          4.22  Diagrama a bloques de la unidad electrónica interior (IDU)  4.23  Diagrama a bloques de la unidad interior (IDU) Gemini 64  4.24  Diagrama a bloques de una estación terrena    4.25  Estación terrena remota Gemini        4.26  Apuntamiento                CAPITULO 5            5.1  Esquema de comunicación que existía          5.2  Servidor de red (Marathon 5K)    5.3  Integración de voz, datos y fax sobre un mismo enlace  5.4  Módulos que soporta el Marathon 5K      5.5  Identificación de los nodos        5.6  Ubicación de los canales de datos       5.7  Módulo de voz/fax doble y sencillo            5.8  Ejemplo de una conexión   5.9  Localización del switch 1 en el módulo de voz/fax    5.10  Indicadores del módulo de voz/fax      5.11  Prueba de Loop remoto          5.12  Prueba de BER para el enlace satelital      5.13  Prueba de BER para Tx=Rx        5.14  Prueba de BER remota             5.15  Loop remoto a través de los servidores de red 

                                       

                                       

                                       

                                       

71  71  73  73  73  74  74  75  75  76  77  78  81  81  84  85  91  95  95  101 

                             

                             

                             

                             

102  103  104  107  112  113  114  115  116  117  117  120  121  121  123 

   

130

LISTA DE TABLAS      CAPÍTULO 1    1  Canales de datos, canales de voz y velocidad de acceso de cada estación        CAPÍTULO 2    2  Características principales de los transpondedores en banda “C”.   

 

7 

 

18 

3 

Características principales de los transpondedores en banda “C” anchos. 

 

20 

4 

Características principales de los transpondedores en banda “Ku”. 

 

20 

5 

Parámetros que muestran la atenuación por lluvia en las diferentes zonas del  

 

 

país, así como sus confiabilidades correspondientes.   

    CAPÍTULO 4    6  Valores de las posiciones de las estaciones terrenas.               

 

 

 

 

31 

 

 

 

79 

   

131

GLOSARIO  ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDMA)  Es  un  método  para  compartir  la  capacidad  de  comunicaciones  de  un  satélite,  mediante  la  división   múltiple de frecuencias; cada estación tiene asignada una frecuencia portadora. S una de las técnicas  de acceso múltiple más común  en los sistemas de comunicación por satélite, de forma que permite  emplear en común los recursos que proporcionan los satélites mediante la asignación de frecuencias  diferentes  a  las  distintas  estaciones  terrenas.  Este  sistema  se  utiliza  en  la  actualidad  para  las  comunicaciones  internacionales.  ACDU  El ACDU proveía voltaje de 115 volts C.A.,  monofásica. Ofrecía tres funciones esenciales: distribuía la  alimentación  de  CA  a  los  distintos  componentes  en  todo  el  sistema  instalado,  proporcionaba   circuitos de protección, y proporcionaba switches y circuitería para enviar comandos hacia la red de  energía C.A., en la RFT.   AGC  Control  automático  de  ganancia  es  una  característica  que  la  cantidad  de  aumento  se  ajusta  automáticamente  basándose  en  la  fuerza  de  la  señal  entrante.  Recibir  las  señales  más  débiles  más  ganancia; señales más fuertes reciben menos ganancias o ninguno en absoluto.   AMPLIFICADOR  Dispositivo  destinado  a  aumentar  el  valor  de  la  potencia  de  las  señales  a  él  aplicadas,  eleva  la  amplitud de una señal de entrada a otra amplitud mayor a la salida.  AMPLICADOR DE BAJO RUIDO (LNA)  Es aquel que tiene como función amplificar la señal recibida del satélite a través de una antena con  una contribución mínima de ruido.  AMPLIFICADOR DE FRECUENCIA INTERMEDIA (FI)  Un  constituyente  de  un  receptor  superheterodino  que  amplifica  las  señales  luego  de  haber  sido  convertidas a valores de FI (frecuencia intermedia) fijos mediante el convertidor de frecuencia.  AMPLIFICADOR DE ALTA POTENCIA (HPA)  Es  aquel  dispositivo  que  incrementa  el  nivel  de  la  señal  en  una  etapa  final  para  ser  transmitido  al  satélite.  AMPLIFICADOR TUBULAR DE ONDAS PROGRESIVAS (TWTA)  Aparato electrónico de forma tubular empleado para aumentar la amplitud de una onda recibida de  una señal del satélite.  ANCHO DE BANDA  Es  el  rango  de  frecuencias  que  un  canal  de  comunicación  es  capaz  de  conducir  sin  una  atenuación  excesiva,  manteniendo un  rango continuo de  frecuencias  sobre  el  cual la  ganancia no  difiera  de  su  valor máximo más que un cantidad especificada.   Banda de frecuencias que puede ser reproducida por un amplificador,  que representa la diferencia  entre dos frecuencias dadas.  ANGULO DE AZIMUT  Ángulo  de  apuntamiento  de  una  antena  con  respecto  al  Norte  geográfico  en  el  sentido  de  las  manecillas del reloj.  Es el complemento  a 360°, contando a partir del sur en el hemisferio norte y a partir del norte en el  hemisferio  sur,  para  una  latitud  de  estación  n  y  un  ángulo  de  elevación  dados,  el  valor  del  ángulo  azimut para los dos puntos de la órbita se miden desde uno y otro lado del meridiano. Se aplica para  determinar la dirección de la órbita de los satélites geoestacionarios.  ANGULO DE ELEVACION  Ángulo de apuntamiento de una antena con respecto al plano horizontal.  ANTENA CASSEGRAIN  Antena de reflector parabólico principal y un subreflector hiperbólico colocado frente al alimentador,  entre el vértice y el foco principal del reflector.   

132

ANTENA MAESTRA  Antena  que  permite  recibir  las  señales  electromagnéticas  de  televisión  para  luego  distribuirlas.   También se conoce con este nombre a la antena que se encarga de llevar el control de acceso de las  estaciones remotas en una red o sistema de comunicación.  ANTENA PARABOLICA  Antena direccional con elemento de radiación (o recepción) y reflector parabólico que concentra de  tal modo la energía, que todos los rayos se reflejan en un haz en dirección paralela a su eje. El ancho  del haz varia en una misma antena, según la frecuencia transmitida y la longitud de diámetro de la  parábola, se obtiene con ella una característica unidireccional de recepción, según sea el caso.  APOGEO  Punto de la órbita de un satélite de la tierra situado a la máxima distancia del centro de la tierra.    ARTHUR C. CLARKE  Famoso  escritor  de  ciencia  ficción  que  fue  el  primero  en  sugerir  la  idea  de  los  satélites  geoestacionarios en 1945.  ASIGNACIÓN DE UNA FRECUENCIA  Autorización que da una administración para que una estación radioeléctrica utilice una frecuencia o  un canal radioeléctrico determinado en condiciones especificadas.  ASINCRONO  Modalidad de transmisión de datos en que la velocidad de transmisión no tiene relación con ninguna  frecuencia del sistema. En general, asíncrono es cualquier circuito o sistema que no está sincronizado  por una señal común de reloj o lo que es igual, no es síncrono.  ATENUACIÓN  Término general para denotar una disminución en la magnitud de una señal en una transmisión de un  punto a otro. Puede ser expresada como la relación entre la magnitud de entrada y la magnitud de  salida, o en decibeles.  ATENUACIÓN POR LLUVIA  Pérdida  o  reducción  de  las  características  de  potencia  y  polarización  de  las  ondas  radioeléctricas  debido a la lluvia o a nubes muy densas. Varía de región a región de acuerdo a la tasa de pluviosidad.  AZIMUT/ELEVACIÓN   Es el ángulo entre el haz de una antena y el plano meridional medio a lo largo del plano horizontal. La  elevación es el ángulo entre el haz de una antena y el plano horizontal.  BACK OFF  Nivel  de  reducción  de  potencia  a  la  entrada  de  un  amplificador  para  asegurar  su  operación  en  la  región lineal, logrando con esto reducir al mínimo posible el ruido por intermodulación.  BANDA KU  Es  el  rango  de  frecuencia  que  se  encuentra  en  los  límites  de  11.7  y  14.5  Gigahertz.  Esta  banda  se  utiliza únicamente para transmisiones por satélite, su principal uso es el de telefonía troncal así como  transmisiones de datos.  BANDA DE FRECUENCIAS  Es aquella parte del espectro radioeléctrico que es utilizada para una emisión y que puede definirse  por dos límites especificados, o por su frecuencia central y la anchura de la banda asociada.  Conjunto de frecuencias comprendidas entre límites determinados.  BANDA C  Es el rango de frecuencia que se encuentra en los límites de 3.7 y 6.4 Gigahertz. Esta banda utiliza  tanto  para  transmisiones  de  microondas  como  de  satélite,  es  muy  usada  en  las  transmisiones  de  televisión.  Esta banda es poco susceptible a interferencias por fenómenos atmosféricos, sin embargo es utilizada  en enlaces terrestres de microondas, mismas que pueden causar interferencias.  BANDA KA  Es  el  rango  de  frecuencia  que  se  encuentran  en  los  límites  de  los  20  a  los  30  GHz,  esta  banda  es  exclusiva  para  comunicaciones  satelitales,  al  igual  que  la  banda  Ku.  Sin  embargo  hasta  la  fecha  se  encuentra  poco  explotada,  ya  que  es  muy  susceptible  a  la  atenuación  por  lluvia.  Utilizada  para  la  transmisión/recepción de señales desde estaciones fijas y móviles.   

133

BANDA L  Es el rango de frecuencia que se encuentra en los límites de .94 y 1.55 Gigahertz. Esta banda es muy  utilizada  en  las  comunicaciones  móviles  vía  satélite,  tanto  terrestres,  como  marítimas  y  aéreas,  también es utilizada en transmisiones de microondas.  BANDA BASE  Es un sistema de transmisión de portadoras, bandas de frecuencias ocupadas por las señales, antes  de que module a la frecuencia portadora para formar las señales transmitidas.   BIT  Es la unidad más pequeña de información que puede ser procesada o transportada por un circuito. Es  representado  por  la  presencia  o  ausencia  de  un  pulso  electrónico  (1  ó  0).  Es  la  contracción  de  las  palabras bynary digit.  BIT ERROR RATE (BER)  Tasa  de  bits  erróneos.  Relación  del  número  de  bits  erróneos  al  total  de  bits  transmitidos  en  un  determinado intervalo de tiempo.  BERT (BIT ERROR RATE TESTER ‐ MEDIDOR DE TASA DE ERROR DE BITS)   Dispositivo  usado  para  probar  la  tasa  de  error  de  bits  de  un  circuito  de  comunicaciones  (o  sea,  la  razón de bits erróneos recibidos a bits recibidos, que se expresa generalmente como potencia de 10).  BIT DE CONTROL  Bit asociado a un carácter o bloque, con el objeto de verificar la ausencia de errores en ese carácter o  bloque.  BLOQUE DE DATOS  Grupo de bits o de cifras binarias transmitidos como una unidad a la que se aplica generalmente un  procedimiento de codificación, con fines de protección contra los errores.  BPSK  Técnica  de  modulación  digital  por  corrimiento  de  fase  binario.  La  información  digital  se  transmite  cambiando la fase de la portadora 180°.  Es  una  técnica  de  modulación  de dos  estados,  que  se  significa por  la utilización de  las  fases  0  y  Pi,  mediante ellos se modula la banda base codificada, en una portadora de RF. La onda es usada para  modular por fase a la portadora. Por su eficacia se aplica a cualquier tipo de señal digitalizada.  BROADCAST  Transmisión unidireccional a múltiples puntos receptores. Radiodifusión.  BRÚJULA  Es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas  magnetizadas.  BUS DE ALIMENTACION  Es el que traslada y entrega los voltajes a los chasises instalados dentro del gabinete del hubrack.   CABLE COAXIAL  Cable  formado  por  dos  conductores  uno  externo  y  otro  interno,  aislados  entre  sí;  el  primero  es  tubular y lleva en su interior al segundo, sostenido por aisladores y centrado exactamente, de modo  que coincidan los ejes longitudinales de ambos conductores.  CANAL ADYACENTE  En  el  plan  de  frecuencias  para  el  servicio  de  radiodifusión  por  satélite  o  en  el  plan  asociado  de  frecuencias  para  los  enlaces  de  conexión,  el  radiocanal  situado  inmediatamente  contiguo  a  cualquiera de los canales adyacentes. Canal que en el espectro de frecuencias está inmediatamente  por encima o por debajo del canal considerado.  C.A. (CORRIENTE ALTERNA)  Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la  corriente  eléctrica  en  la  que  la  magnitud  y  dirección  varían  cíclicamente.  La  forma  de  onda  de  la  corriente  alterna  más  comúnmente  utilizada  es  la  de  una  onda  sinusoidal,  puesto  que  se  consigue  una  transmisión  más  eficiente  de  la  energía.  Sin  embargo,  en  ciertas  aplicaciones  se  utilizan  otras  formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.  C.D. (CORRIENTE DIRECTA)  La  corriente  continua  (CC  en  español,  en  inglés  DC,  de  Direct  Current)  es  el  flujo  continuo  de  electrones  a  través  de  un  conductor  entre  dos  puntos  de  distinto  potencial.  A  diferencia  de  la 

134

corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan  siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre  los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa  con la corriente constante (por  ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma  polaridad.  CCIR (COMITÉ CONSULTIVO INTERNACIONAL DE RADIOCOMUNICACIÓN)  Organismo  permanente  de  la  Unión  Internacional  de  Telecomunicaciones.  Estudia  y  formula  recomendaciones  sobre  cuestiones  técnicas  y  de  explotación  relativas  específicamente  a  radiocomunicaciones. Está dividido en trece grupos de estudio y la comisión interina de vocabulario,  que trata de unificar en lo posible, por medio de un vocabulario internacional, todos los medios de  expresión  (definiciones,  terminología,  símbolos,  etc.).  Los  resultados  de  los  grupos  de  estudio  se  consideran, antes de adoptarlos, como recomendaciones, reportes, opiniones, resoluciones o nuevas  preguntas o programas de estudio. La asamblea plenaria debe estar de acuerdo con los documentos  antes que sean válidos  publicados. Las asambleas plenarias se efectúan a intervalos de tres a cuatro  años.  CCM  Módulo de control de comunicaciones.  CIRCUITO FIFO  Los FIFO's se usan comúnmente en circuitos de electrónica para almacenaje y hacer control de flujo.  FIFO es el acrónimo inglés de First In, First Out (primero en entrar, primero en salir).  CODEC (CODIFICADOR‐DECODIFICADOR)  Codec es una abreviatura de Codificador‐Decodificador. Describe una especificación desarrollada en  software, hardware o una combinación de ambos, capaz de transformar un archivo con un flujo de  datos  (stream)  o  una  señal.  Los  codecs  pueden  codificar  el  flujo  o  la  señal  (a  menudo  para  la  transmisión,  el  almacenaje  o  el  cifrado)  y  recuperarlo  o  descifrarlo  del  mismo  modo  para  la  reproducción o la manipulación en un formato más apropiado para estas operaciones. Los codecs son  usados a menudo en videoconferencias y emisiones de medios de comunicación.  CÓDIGO ASCII (CÓDIGO AMERICANO ESTANDARIZADO PARA EL INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN)  Es un código de 8 bits, que permite representar números, letras y caracteres alfanuméricos, símbolos  especiales y órdenes de una terminal o teclado de computadora.  COMUNICACIÓN PUNTO A MULTIPUNTO  Comunicación  proporcionada  por  enlaces  entre  un  punto  fijo  especificado  y  varios  puntos  fijos  especificados.  COMUNICACIÓN PUNTO A PUNTO  Comunicación proporcionada por un enlace entre dos puntos fijos especificados.  COMUNICACIÓN VÍA SATÉLITE  Es la radiocomunicación que se establece para conducir, distribuir o difundir señales de sonidos, voz,  datos, textos o imágenes mediante el uso de un sistema de satélites.  CONTROL AUTOMÁTICO DE GANANCIA (AGC)  Es una característica que la cantidad de aumento se ajusta automáticamente basándose en la fuerza  de  la  señal  entrante.  Recibir  las  señales  más  débiles  más  ganancia;  señales  más  fuertes  reciben  menos ganancias o ninguno en absoluto.  CONFIGURACIÓN DE RED TIPO ESTRELLA  Es  un  arreglo  en  el  cual  varios  nodos  convergen  a  un  principal,  con  el  objeto  de  establecer  comunicación de los nodos hacia el computador central y viceversa, y a la vez de estos hacia otros  nodos pasando por el computador central. Esta es la configuración más utilizada en redes satelitales,  cuenta con un centro principal en el que  se instala la estación terrena central o en los que se instalan  estaciones  pequeñas  o  micro  estaciones  (VSAT).  Las  dos  aplicaciones  más  comunes  de  esta  arquitectura son: telecomunicaciones rurales y comunicaciones de empresas con una facilidad central  de tratamiento de datos.  CONFIGURACIÓN DE RED TIPO MALLA  Consiste  en  una  red  capaz  de  interconectar  plenamente  un  número  considerable  de  puntos  de  interconexión (nodos). En este arreglo entre nodos y trayectorias, existe una característica de tener 

135

una  trayectoria  de  nodo  a  nodo,  con  lo  cual  existe  la  posibilidad  de  que  todos  los  puntos  se  comuniquen entre si.  CONFIGURACIÓN TIPO ÁRBOL  Red de comunicación que en su arquitectura o topología de distribución de nodos semejan ramas de  árbol al interconectarse este diseño permite que al realizar una comunicación todos los nodos, con  excepción del que genera la transmisión se encuentren totalmente interconectados mediante enlaces  dúplex.  CONMUTADOR TELEFÓNICO  Equipo que permite el establecimiento de enlaces de comunicación entre dos o más usuarios de un  sistema telefónico, mediante el uso de alguna de las técnicas de conmutación existentes.  CONVERTIDOR DE BAJADA  Se  refiere  al  equipo  en  donde  una  señal  de  radiofrecuencia  (RF)  que  es  recibida  del  satélite,  es  convertida a una señal de frecuencia intermedia (FI).  CONVERTIDOR DE BAJO RUIDO (LNC)  Se  refiere  al  equipo  que  combina  un  amplificador  de  bajo  ruido  y  un  convertidor  de  bajada  en  n  mismo ingenio.   CONVERTIDOR DE FRECUENCIA  Dispositivo  capaz  de  cambiar  la  frecuencia  de  una  señal  dada  por  otra    distinta    establecida  por  el  dispositivo.  CONVERTIDOR DE SUBIDA  Se refiere al equipo de donde una señal de frecuencia intermedia (FI), es convertida a una señal de  radiofrecuencia (RF), para ser transmitida al satélite.  CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL  Un  conversor  (o  convertidor)  analógico‐digital  (CAD),  (ADC)  es  un  dispositivo  electrónico  capaz  de  convertir  un  voltaje  determinado  en  un  valor  binario,  en  otras  palabras,  este  se  encarga  de  transformar señales análogas a digitales.  CONVERTIDOR DIGITAL ANALÓGICO  Dispositivo eléctrico que transforma las señales radioeléctricas digitales, en analógicas.  COORDENADAS  Ubicación de un cuerpo geométrico respecto a sus ejes cartesianos.  CHU (UNIDAD DE CANAL)  Se  refiere  a  los  módems  satelitales  que  se  encuentran  en  el  hubrack,  cada  unidad  de  canal  es  un  modem.  DIM (MODULO DE INTERFACE DIGITAL)  Realiza  todas  las  funciones  necesarias  para  interconectar  el  equipo  de  datos  del  usuario  hacia  el  transreceptor de RF. Provee 3 tipos de modo de operación: un canal a 64 Kbps, dos canales a 64 Kbps  o un canal sencillo de 128 Kbps.  dB (DECIBELES)  Unidad estándar para expresar la relación entre dos parámetros utilizando logaritmos de base 10. Se  utiliza debido a que facilita los cálculos cuando intervienen cantidades muy grandes y muy pequeñas  como en el caso de los enlaces vía satélite.  dBi  Decibeles referidos a la potencia radiada por una antena isotrópica  dBm  Es el nivel de potencia absoluta en decibeles, con relación a 1 miliwatt. Abreviatura de decibeles por  encima de 1 milivatio unidad utilizada en la especificación de niveles de entrada.  dBw  Es el nivel de potencia absoluta en decibeles, con relación a 1 watt. Es el nivel absoluto de potencia  con relación a 1 vatio expresado en decibeles.  DAMA (ACCESO MULTIPLE DE ASIGNACION POR DEMANDA)  Técnica de acceso al satélite en la que varias estaciones comparten un determinado ancho de banda  en diferentes intervalos de tiempo en función de una solicitud de transmisión y dejándolo disponible  para el uso de otras estaciones del sistema.   

136

DCDU (UNIDAD DE DISTRIBUCIÓN DE CORRIENTE DIRECTA)  Era  una  unidad  la  cual  proveía  3  funciones:  distribuía  y  proporcionaba  circuitos  de  protección  de  sobrecarga para las fuentes de voltaje (+24 VDC, +/‐ 15 VDC, y +5 VDC) a través del sistema en el cual  estaba  instalado,  proveía  una  tarjeta  de  monitor  de  alarma  que  supervisaba  los  LNA’s  y  proporcionaba alarmas de la condición del MCU (unidad de monitoreo y control).  DCE (DATA CIRCUIT TERMINATING EQUIPMENT)  Equipo diseñado para establecer una conexión hacia una red, condicionando la entrada y la salida del  equipo terminal de datos (DTE) para transmitir cuando se haya completado la transmisión. Pueden  trabajar con supresión automática de eco y demás funciones de acondicionamiento de señales a los  equipos terminales de datos.  DEMULTIPLEXION  Concepto  general  que  se  refiere  a  la  separación  en  sus  componentes  originales  de  información  recibida  por  un  canal  común  de  comunicación.  La  demultiplexión  ocurre  tanto  en  el  hardware  (es  decir, las señales eléctricas se pueden demultiplexar) como en el software (es decir, el software del  protocolo puede demultiplexar los mensajes de entrada y pasar cada uno al programa de aplicación  correcto).   DEMULTIPLEXOR  Dispositivo  empleado  en  la  recepción  de  ondas  electromagnéticas  para  separar  dos  o  más  señales  combinadas  previamente  por  un  multiplexor.  Circuito  lógico  que  puede  dirigir  una  línea  única  de  información digital hacia otras líneas.  DTE (DATA TERMINAL EQUIPMENT)  Conjunto  de  dispositivos  que  permiten  establecer,  mantener  y  terminar  una  conexión  para  comunicación de datos y los métodos de conversión y de codificación de la señal, necesarios a esta  conexión. Este equipo puede formar parte o no de una computadora.  DECIBEL  Unidad logarítmica empleada para expresar las razones o el valor relativo de dos magnitudes de igual  naturaleza:  dos  potencias,  dos  tensiones,  dos  corrientes,  dos  niveles,  dos  amplitudes,  dos  intensidades.  DECODIFICADOR  Dispositivo  electrónico  que  realiza  la  operación  inversa  a  la  codificación,  decodificando  una  información  digital  de  entrada  con  el  determinado  formato.  El  decodificador  es  el  circuito  que  identifica el dato sometido a su entrada. Es fundamental para la operación de la unidad de control de  las computadoras, en la interpretación de las diferentes instrucciones del lenguaje máquina.  DEMODULACION  Operación inversa a la modulación y en la que se utilizan los productos de modulación, para construir  la señal modulada primitiva.  DEMODULADOR  Circuito  o  dispositivo  cuya  acción  sobre  una  onda  portadora,  permite  recuperar  o  recomponer  la  onda moduladora original.  DIGITAL  Una modalidad de transmisión en la cual la información es codificada en forma binaria para su envío  a través de las redes. Se distinguen de la señal analógica en que ésta última se refiere a una gama  continua de magnitudes de tensión o corrientes.  DIRECTIVIDAD DE UNA ANTENA  En la relación con una antena dirigida; grado en que la misma concentra la radiación o la captación de  energía  en  determinada  dirección  o  direcciones.  Cuando  mayor  es  la  directividad,  menor  es  la  abertura  del  haz  radiado  o  del  haz  de  captación,  según  que  la  antena  sea  emisora  o  receptora  respectivamente.  Representa  el  valor  de  la  ganancia  directiva  en  la  dirección  en  que  la  misma  es  máxima.  DISIPACIÓN  Variación negativa en la intensidad de las señales en el punto de recepción, causada por alteración de  las conducciones del medio de propagación o por fluctuación de las trayectorias de propagación.  Eb/No  Relación de energía por bit a densidad espectral de ruido en watts por hertz. 

137

EFECTO DOPPLER  Cambio aparente en la frecuencia de una onda, por efecto del movimiento relativo de la fuente y el  observador.  EIA (ELECTRONIC INDUSTRIES ASSOCIATION)  Asociación de Industrias electrónicas. Organismo norteamericano miembro del ANSI, que mediante  estudios propios, promueve normas de estandarización.  EIRP (EFECTIVE ISOTROPIC RADIANTED POTENCY –PIRE‐)  Es el resultado de la combinación de la potencia del transmisor con la ganancia de la antena en una  dirección determinada: hacia el satélite o del satélite hacia la estación receptora. Se expresa en dBW.  ENLACE  Medio  de  telecomunicación  de  características  específicas  entre  dos  puntos,  representada  por  una  trayectoria de comunicación de características determinadas.  ESM  Multiplexor estadístico mejorado.    ESPECTRO RADIOELÉCTRICO  Gama de frecuencias correspondientes a las ondas hertzianas.  ESTACIÓN TERRESTRE  Estación situada en un punto fijo en la Tierra destinada a establecer comunicación con una o varias  estaciones espaciales, puede ser transmisora, receptora o transreceptora.  ESTACIÓN REMOTA  Equipo y dispositivos que están conectados a la estación maestra y que efectúan la supervisión y el  control de un sistema.  ESTACION TERMINAL DE APERTURA MUY PEQUEÑA (VSAT)  Microestaciones o estaciones terminales de apertura muy pequeña, que utilizan la frecuencia de los  12 a los 14 Ghz, utilizan antenas de diámetros muy pequeños (1.2, 2.4 y 3.6  metros de diámetro), se  utilizan en redes de distribución muy amplia para comunicaciones bidireccionales por satélite a través  de  un  centro  o  HUB,  el  cual  es  una  estación  terrena  grande  llamada,  estación  maestra.  Se  utilizan  fundamentalmente para la transmisión de datos. En inglés se les conoce mediante la abreviatura de  VSAT.  ESTACION TERRENA MAESTRA  Equipo  y  dispositivos  que  efectúan  la  supervisión  y  el  control  central  de  un  sistema  de  comunicaciones  por  satélite,  en  el  que  se  integran  otras  estaciones  terrenas  remotas  o  más  pequeñas.  ESTACION TERRENA  Conjunto  de  equipos  de  comunicación  localizado  sobre  la  superficie  de  la  tierra,  conectado  operacionalmente con alguna red terrestre de telecomunicaciones privada o pública, y con capacidad  para  transmitir  o  recibir  señales,  a  través de  un  sistema  de  satélites, para  establecer  comunicación  entre  estaciones  terrenas.  En  ella  varía  el  tamaño  del  plato  receptor,  su  poder  de  transmisión,  su  capacidad y su modalidad de acceso (TDMA, FDMA, CDMA).  E&M  Circuito  troncal  analógico  que  se  conecta  a  centrales  telefónicas  (PBX).  Es  un  tipo  de  señalización  analógica comúnmente llamada E&M (oído y boca –transmisión y recepción).  FCC (COMISION FEDERAL DE COMUNICACIONES)  Comisión Federal de Comunicaciones. Organismo dirigido por una junta de comisionados nombrados  por  el  presidente  de  los  EE  UU  en  base  al  acta  de  comunicaciones  de  1934.  Tiene  el  poder  para  regular todos los sistemas de telecomunicación interestatales e internacionales, que se originan en  los EE UU.  FDM (MODULACIÓN POR DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIA)  Sistema en el cual se divide la banda de frecuencias transmisibles por vías de transmisión de bandas  estrechas, que se emplean cada una para constituir una vía de transmisión separada.  FDMA (ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA)  Técnica  de  acceso  al  satélite  en  la  que  cada  portadora  se  transmite  de  manera  constante  en  una  frecuencia exclusiva durante todo el tiempo. 

138

FEATUREPACK  Es un cartucho que contiene el firmware y se inserta en el frente del  servidor de red Marathon 5K  FEC (CORRECION ANTICIPADA DE ERRORES)  Es una técnica utilizada en telecomunicaciones con el fin de corregir errores, sin tener que volver a  retransmitir la señal, en caso de que se produzcan los mismos. Permite detectar los bits erróneos por  medio de adicionar bits de redundancia con esa función a manera de código de bloques, en inglés se  le conoce como FEC.  FIGURA DE MERITO (G/T)  Es un indicador de la sensitividad del sistema de recepción. Se define como la relación de la ganancia  de  la  antena  a  la  recepción  con  respecto  a la  temperatura  de  ruido del  sistema  a  la  recepción;  sus  unidades normalmente son dBi/K.  Es  la  relación entre  la ganancia  (G)  de  la  antena  (a  la  frecuencia de  recepción  y  en  la  dirección  del  satélite) y la temperatura total del ruido (T) referida a la entrada del receptor.  FILTRO PASA ALTAS  Filtro  con  una  sola  banda  pasante,  que  se  extiende  desde  una  frecuencia  de  corte  hasta  una  frecuencia infinita. Permite el paso de las frecuencias infinita. Permite el paso de las frecuencias altas  e impide el paso de las frecuencias bajas y medias. Se le conoce por las siglas en inglés de HPF.  FILTRO PASA BAJAS  Filtro  de  una  sola  banda  pasante  que  se  extiende  desde  la  frecuencia  cero  hasta  la  frecuencia  de  corte. Permite el paso de las frecuencias bajas e impide el paso de las frecuencias altas. Se le conoce  por las siglas en inglés de LPF.  FILTRO PASA BANDA  Filtro que transmite corrientes alternas cuyas frecuencias están entre los valores superior e inferior  de  corte.  Atenúa  sustancialmente  todas  las  frecuencias  exteriores  a  esta  banda.  En  inglés  se  le  conoce por las siglas BPF.  FIRMWARE  Es un programa almacenado en memoria ROM.  FRECUENCIA  Ritmo  de  recurrencia  o  rapidez de  repetición  de  un  fenómeno  periódico.  Representa  el  número de  ciclos  completos  por  unidad  de  tiempo  para  una  magnitud  periódica  tal  como  corriente  alterna,  ondas acústicas u ondas de radio.  FRECUENCIA ASCENDENTE  Es  la  frecuencia  con  la  cual  una  estación  terrena  transmite  (accesa)  al  satélite,  en  banda  Ku  es  del  rango de 14.0 – 14.5 GHz.  FRECUENCIA DESCENDENTE  Es la frecuencia con la cual una estación terrena recibe del satélite, en banda Ku es del rango de 11.7  – 12.2 GHz.  FRECUENCIA DE ACCESO AL SATÉLITE  Representa el rango de frecuencia de las señales enviadas desde la tierra.  FRECUENCIA INTERMEDIA (FI)  Frecuencia resultante de la mezcla o combinación de la señal recibida y una señal de origen local.  FSM  Multiplexor rápido estadístico  FSS    Véase FSM.  FSV    Multiplexor rápido estadístico de datos y voz.    FULL DUPLEX  Se refiere a los circuitos o equipos que permiten la recepción y transmisión al mismo tiempo, se le  conoce por las siglas Fdx.  GANANCIA DE ANTENA  Se define como la relación generalmente expresada en decibeles, que debe existir entre la potencia  necesaria, la entrada de una ante de referencia sin pérdidas y la potencia suministrada a la entrada 

139

de  la  antena  en  cuestión;  para  que  ambas  antenas  produzcan  en  un  dirección  dada,  la  misma  intensidad  de  campo  o  la  misma  densidad  de  flujo  de  potencia  a  la  misma  distancia;  Salvo  que  se  indique  lo  contrario,  la  ganancia  se  refiere  a  la  dirección  de  máxima  radiación  de  la  antena.  Eventualmente puede tomarse en consideración la ganancia, para una polarización especificada.   GANANCIA DE TRANSMISIÓN  El  aumento  de  potencia  (generalmente  expresado  en  dB)  entre  un  punto  y  otro  de  una  línea  de  transmisión.  GEMINI 64  Modelo del modem satelital marca Hughes.  GEOLOCALIZACIÓN  Es  una  técnica  que  permite  ubicar  geográficamente  la  estación  terrena  que  emite  una  transmisión  hacia  un  satélite  en  particular,  ya  sea  una  transmisión  no  autorizada  o  en  general,  alguna  interferencia asociada con fallas en los equipos de la estación o con errores humanos.   El resultado de esta geolocalización se genera en términos de Latitud y Longitud con una precisión  típica  menor  a  10  km,  es  decir,  la  estación  terrena  que  transmite  la  señal  geolocalizada,  generalmente  se  encuentra  a  menos  de  10  km  de  las  coordenadas  obtenidas  en  el  proceso  de  geolocalización.   GUIA DE ONDA  Dispositivo para conducción de ondas electromagnéticas.  HERTZ  Unidad de medida de la frecuencia oscilante, igual a un ciclo o periodo por segundo.  HIDROMETEOROLOGÍA  Disciplina  que se encarga de estudiar todos los fenómenos naturales que se suscitan en la atmósfera,  incluyendo  el  agua;  mediante  la  emisión  de  señales  radioeléctricas,  especiales,  destinadas  a  únicamente a la observación y sondeos meteorológicos.  HOST  En  general  se  refiere  a  un  computador  “mainframe”  que  hace  las  veces  de  nodo  central  para  el  intercambio de mensajes en un sistema de correo electrónico. Computadora utilizada para preparar  programas  para  uso  de  otra  computadora  y  otro  sistema  de  procesamiento  de  datos.  Una  entidad  que tiene una dirección dentro de una red. Los dispositivos remotos usan la dirección del host para  accesar al mismo.  HPA (HIGH POWER AMPLIFIER)  Es aquel que incrementa el nivel de la señal en una etapa final para ser transmitido al satélite.   HUB  En un sistema VSAT, es aquella estación maestra a través de la cual fluyen todas las comunicaciones  entre microterminales. La estación central de la red.  HUBRACK  Es el gabinete que contiene los módems, así como también los ventiladores, el panel de control de  potencia, los paneles de fuentes de voltaje, el panel de interface RS‐422 y el panel de distribución de  frecuencia intermedia.  HUELLA DE SATÉLITE  La región de la tierra que es alcanzada por la radiofrecuencia salida de un satélite.  HUGHES  Hughes Networks Systems, es la marca del equipo de banda base del sistema de comunicación vía  satélite.   IDU (INDOOR UNIT‐UNIDAD INTERIOR)  Es el modem satelital y realiza el procesamiento de banda base, de monitoreo y control y desarrolla  la modulación y demodulación QPSK/BPSK. Está conectada a la unidad exterior (ODU) a través de un  cable IFL, el cual lleva las señales de recepción y transmisión  IFL (CABLE DE INTERCONEXIÓN)  Es  el  cable  coaxial  con  un  conector  tipo  N  macho,  el  cual  transporta  el  voltaje  de  CD  a  la  unidad  exterior  (ODU),  así  como  las  señales  moduladas  de  subida  y  bajada,  una  señal  de  referencia  de  10  MHz, señales de monitoreo y señales de control.   

140

INCLINÓMETRO  Es un medido de inclinación. Se coloca en la superficie de la antena y se mide realmente el ángulo  complementario.  INTELSAT (ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE COMUNICACIONES POR SATÉLITE)  Es  un  organismo  internacional  que  contaba  con  114  países  socios;  es  propietaria  y  explota  los  sistemas  de  comunicaciones  comerciales  por  satélite  a  nivel  global  que  dan  servicio  en  todo  el  mundo. El sistema se utiliza principalmente para las comunicaciones nacionales. INTELSAT fue creada  en  1964. A principios de 1988  contaba con  una  red  de 13  satélites  en órbita  geosíncrona  sobre  las  regiones de los océanos Atlántico, Indico y Pacífico  con más de 700 antenas, INTELSAT enlaza más de  165 países, territorios y dependencias en todo el mundo.  INTERFASE RS‐232‐I  Interfaz  estándar  para  datos  transmitidos  secuencialmente  que  no  son  síncronos  con  la  unidad  central de procesamiento.  INTERFASE EIA  Interfaz para terminales y módems de acuerdo a las señales estándar establecidas por EIA.  INTERFERENCIA  Cualquier energía extraña e indeseable que al introducirse en una red de comunicaciones perturba la  recepción de señales útiles.  Perturbación  en  las  señales  útiles  o  deseadas  por  la  presencia  de  señales  indeseadas  y/o  de  corrientes o tensiones parásitas, originadas por aparatos eléctricos. Efecto de la superposición a una  onda  fundamental,  de  otra  oscilación  de  frecuencia  más  o  menos  próxima,  o  de  una  perturbación  parásita.  Efecto de una energía no deseada debida a una o varias emisiones, radiaciones o sus combinaciones  sobre la recepción en un sistema de radiocomunicación, que se manifiesta como degradación de la  calidad, falseamiento o pérdida de la información que se podría obtener en ausencia de esta energía  no deseada.  INTERFERENCIAS SOLARES  Fenómeno natural que se presenta cuando el Sol atraviesa el plano ecuatorial de la Tierra y queda  alineado  con  el  satélite  y  el  haz  de  la  antena  de  una  estación  terrena.  La  radiación  de  energía  electromagnética  del  Sol  provoca  un  incremento  importante  en  la  temperatura  de  la  antena,  que  interfiere con su operación normal. Las interferencias solares se presentan dos veces al año durante  los  equinoccios  de  primavera  y  otoño;  su  duración  es  de  alrededor  de  10  minutos  por  cinco  días  aproximadamente.  INTERRUPCION DEL SATÉLITE POR TRÁNSITO SOLAR  Se  debe  a  la  irradiación  de  energía  electromagnética  que  recibe  el  satélite  al  pasar  directamente  frente al sol. Esta irradiación es proporcional a la temperatura y por lo tanto genera un ruido de gran  intensidad  que  llega  a  bloquear  l  señal  cuando  el  satélite  queda  en  línea  directa  con  el  sol.  Esta  interferencia que ocurre durante unos cinco días, dos veces al año, causa interrupciones que duran  unos  10  minutos  cada  una.  Para  evitar  la  pérdida  de  señal  se  puede  suministrar  protección  con  circuitos terrestres, ya que estas cortas interrupciones pueden predecirse con bastante exactitud.  ITU (UNION INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES)  Agencia  especializada  de  la  Naciones  Unidas,  creada  para  facilitar  cualquier  tipo  de  telecomunicaciones y armonizar las actividades de los estados miembros, en estos campos. La ITU se  creó en 1932, como servicio de la Unión Telegráfica Internacional que había funcionado desde 1875.  Actualmente está formada por 166 países.  Sus organismos incluyen una conferencia plenipotenciaria, que se reúne cada 5 años para decidir las  políticas  básicas,  dos  conferencias  administrativas:  una  de  telecomunicaciones,  la  CCITT;  y  la  otra  para  radio  y  televisión  CCIR,  que  adoptan  reglamentos  que  obligan  a  los  miembros  a  un  consejo  administrativo para poner en práctica las políticas. La sede de la ITU se encuentra en Ginebra, Suiza.  KTS  Método para permitir el acceso de múltiples teléfonos a diversas líneas centrales. En esencia es un  distribuidor o pequeño conmutador telefónico con una capacidad máxima de 50 líneas. Es un sistema  en  el  cual  el  teléfono  cuenta  con  diversas  teclas  para  permitir  al  usuario  seleccionar  directamente   llamadas de entrada/salida sin marcar un número de acceso como el 9. 

141

LATITUD  La latitud es la distancia angular entre el ecuador y un punto determinado del planeta. La latitud se  mide en grados (°), entre 0 y 90; y puede representarse de dos formas: indicando a qué hemisferio  pertenece la coordenada y valores positivos ‐norte‐ y negativos ‐sur‐.  LINEA DE VISTA  Que no existe ninguna obstrucción en la ruta directa entre el transmisor y el receptor.  LNB  Es un dispositivo utilizado en la recepción de señales procedentes de satélites.  LÓBULO LATERAL DE LA ANTENA  Dirección de propagación de la radiación de una antena fuera del haz principal.  LÓBULO PRINCIPAL  Lóbulo que contiene la dirección de máxima radiación.  LONGITUD  La longitud, en cartografía, expresa la distancia angular entre un punto dado de la superficie terrestre  y el meridiano que se tome como 0°; habitualmente en la actualidad el meridiano de Greenwich.  La longitud geográfica se mide en grados (°). Existen varias maneras de medirla y expresarla:  • entre 0° y 360°, aumentando hacia el Este del meridiano 0°   • entre 0° y 180º indicando a qué hemisferio pertenece  • entre 0° y 180° positivos ‐Este‐ o negativos ‐Oeste‐.  MAINFRAME  Procesador  central,  incluyendo  el  almacenador  principal,  la  unidad  aritmética  y  grupo  de  registros  especiales. La computadora propiamente dicha, con exclusión de las unidades de entrada y salida, los  aparatos periféricos y, en ciertos casos las unidades de almacenamiento.  MANTENIMIENTO CORRECTIVO  Mantenimiento  efectuado  después  de  que  se  ha  producido  una  falla  y  destinado  a  volver  el  dispositivo a un estado en el que pueda realizar una función requerida.  MANTENIMIENTO PREVENTIVO  Mantenimiento realizado a intervalos preestablecidos o según ciertos criterios, destinado a reducir la  probabilidad de falla o la degradación del funcionamiento de un elemento.  MARGEN DE ATENUACIÓN  La  lluvia  es  un  fenómeno  meteorológico  que  afecta  las  frecuencias  que  se  utilizan  en  las  comunicaciones vía satélite. Debido a su longitud de onda la banda Ku es la más afectada.  MCIU (UNIDAD DE INTERFACE DEL MODULO DE MONITOREO)  Es el circuito de Monitoreo y Control en conjunto con la unidad de canal (modem satelital).  MCU (UNIDAD DE MONITOREO Y CONTROL)  Es el módulo electrónico que se ubica en el scamp de la antena, el cual monitorea todos los sistemas  de la estación maestra en cuanto a la electrónica se refiere.  METEOROLOGIA  Estudia los cambios atmosféricos que se producen a cada momento, utilizando parámetros como la  temperatura del aire, su humedad, la presión atmosférica, el viento o las precipitaciones. El objetivo  de la meteorología es predecir el tiempo que se va  a hacer en 24 o 48 horas y, en menor medida,  elaborar un pronóstico del tiempo a medio plazo.  METODO DE MULTIPLEXAJE POR DIVISION DE FRECUENCIA  Sistema en el cual se divide la banda de frecuencias transmisibles por vías de transmisión de bandas  estrechas, que se emplean cada una para constituir una vía de transmisión separada.  MEZCLADOR  un mezclador es un circuito no lineal variante con el tiempo o un dispositivo capaz de mezclar dos  señales  de  entrada,  a  frecuencias  diferentes,  produciendo  a  su  salida  una  mezcla  de  señales    de  diferentes frecuencias igual a una combinación lineal de las dos frecuencias de entrada:  ‐la suma de las frecuencias de las señales de entrada   ‐la diferencia entre las frecuencias de las señales de entrada   ‐las  dos  señales  originales,  habitualmente  consideradas  como  parásitas  que  se  eliminan  mediante  filtros de frecuencia.    

142

MICROONDAS  Término  con  el  que  se  conocen  a  las  longitudes  de  onda  del  espectro  que  abarca  desde  aproximadamente 30 a 0.3 cm, y corresponde a frecuencias comprendidas entre 1 y 100 GHz.  MODEM  Se refiere al dispositivo electrónico que realiza las funciones de modulación o demodulación en una  transmisión,  ésta  puede  ser  analógica  o  digital.  Hace  posible  que  las  señales  de  datos  sean  transportadas  por  medios  de  conducción,  su  nombre  proviene  de  la  contracción  de  las  palabras  modulador‐demodulador.  MODULADOR  Dispositivo  electrónico  que  varía  la  forma  de  onda  e  una  señal  (modula)  de  acuerdo  a  una  técnica  específica, para poder ser enviada por un canal de transmisión hasta el dispositivo o dispositivos que  incorporen un demodulador apto para dicha técnica.  MODULACIÓN DIGITAL  En  este  tipo  de  modulación  para  comunicaciones  digitales,  las  ondas  originales,  son  primero  convertidas en secuencias de bits y después transformadas por codificación en portadoras de RF para  su transmisión, la codificación se realiza mediante diferentes técnicas como pueden ser  BPSK, QPSK,  FSK, etc.  MULTIPLEXAJE  Proceso reversible destinado a reunir señales de varias fuentes distintas, dado una señal  compuesta  única, para la transmisión, por un canal de transmisión común, este proceso equivale a dividir el canal  común en distintos canales para transmitir señales independientes en el mismo sentido.  MULTIPLEXION  Empleo de una vía común para obtener dos o más vías de transmisión, por división de la banda de  frecuencias  transmitida  por  la  vía  común,  en  bandas  mas  estrechas  que  sirven  cada  una,  para  constituir una vía de transmisión (múltiplex por división de frecuencias), o bien por el empleo de la  vía  común  para  constituir,  por  distribución  temporal,  diferentes  vías  de  transmisión  intermitentes  (múltiplex por distribución del tiempo).  MULTIPLEXOR (MUX)  Equipo o dispositivo que toma un cierto número de canales de comunicación y combina las señales  en  un canal  común  de forma  tal  que  las  señales  pueden  extraerse  de nuevo  por un demultiplexor.  Permite  transmitir  o  recibir  secuencial  o  simultáneamente  señales  de  dos  o  más  usuarios,  compartiendo una misma vía o canal de transmisión.  MULTIFRAME (MULTITRAMA)  Un  conjunto  de  tramas  consecutivas  en  los  que  la  posición  de  cada  trama  puede  identificarse  con  referencia a una señal de alineado de multitrama. En cada multitrama no es indispensable que exista,  en todo o en parte, la señal de alineado de multitrama.  NEMA (VÉASE RFT)  Es el gabinete donde están contenidos los módulos de ACDU, DCDU  y las fuentes de voltaje para la  subastación de RF.  ODU (OUTDOOR UNIT‐ UNIDAD EXTERIOR)  Es  un  equipo  compacto  que  contiene  los  circuitos  de  transmisión  y  recepción  de  RF,  en  los  que  se  incluyen los siguientes elementos: amplificador de potencia de estado sólido (SSPA), amplificador de  bajo ruido (LNA), cadena de conversión de subida, cadena de conversión de bajada, oscilador local de  12.7  MHz,  transductor  ortomodal  (OMT),  circuito  de  control  automático  de  nivel  (ALC),  unidad  de  control y alarmas y circuito multiplexor (MPX).  OMT (TRANSDUCTOR ORTOMODAL)  Un transductor ortomodo (orthomode transducer ‐OMT) está formado por una guía de onda principal  y  por  dos  guías  adosadas  (branch  waveguides).  Por  la  guía  principal  se  propagan  dos  modos  dominantes  ortogonales  y  cada  guía  adosada  puede  soportar  uno  de  los  dos  modos.  Así,   el  transductor  se  puede  considerar  como  una  unión  de  guía  de  onda  de  cuatro  puertos:  dos  de  ellos  corresponden  a  los  modos  ortogonales  y  los  otros  dos  se  obtienen  de  las  guías  adosadas.  En  cada  guía  adosada  se  acopla,  respectivamente,   un  modo  de  los  dos  ortogonales  y,  por  tanto,  el  transductor opera como un acoplador de la polarización. La figura siguiente muestra un OMT con dos  ranuras longitudinales separadas 90º para producir el acoplamiento de cada modo. 

143

OSCILADOR LOCAL  Oscilador  cuya  frecuencia,  combinada  con  la  de  la  señal  entrante,  produce  otras  frecuencias  por  acción heterodina. En los receptores superheterodinos, la señal entrante es la portadora modulada  de la que se recibió.  ORBITA  DE LOS SATÉLITES GEOSÍNCRONOS  En esta órbita el periodo de rotación es aproximadamente de 23 hrs y 56 min. Una clase especial de  órbita  de  los  satélites  geosíncronos  que  resulta  de  interés  para  las  telecomunicaciones  de  investigación  espacial,  es  la  órbita  de  los  satélites  geoestacionarios.  Las  dos  características  importantes de esta órbita son: la posición del satélite geoestacionario en relación con un punto de la  tierra,  es  fija.  Esto  implica  que  existe  una  visibilidad  continua  entre  el  satélite  geoestacionario,  su  estación terrena asociada y todas las otras estaciones situadas en el campo de visibilidad del satélite.  ÓRBITA   Trayectoria que describe, con relación a un sistema de referencia especificado, el centro de gravedad  de  un  satélite  o  de  otro  objeto  espacial,  por  la  acción  principal  de  fuerzas  naturales,  fundamentalmente las de gravitación.  ORBITA GEOESTACIONARIA  Orbita paralela al ecuador y en la que el satélite se encuentra a 36,000 kilómetros de altura. A esta  distancia  relativamente  no  es  atraído  por  la  gravitación  de  la  tierra  o  la  luna,  por  lo  que  aparentemente está fijo en el espacio.  PATRÓN DE RADIACIÓN  Término  utilizado  para  describir  la  forma  geométrica  con  la  que  una  antena  irradia  o  recibe  las  señales electromagnéticas; es decir, en cuales direcciones lo hace con mayor o menor efectividad.  PCM (MODULACIÓN POR IMPULSOS CODIFICADOS)  Es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia  de bits.  PERDIDA DE ABSORCIÓN  En los circuitos de transmisión, pérdida de energía debida a la absorción dialéctrica.  PERDIDA DE DISPERSIÓN  Parte  de  la  pérdida  de  transmisión  debida  a  la  dispersión  en  el  medio  de  propagación,  o  en  rugosidades en la superficie reflectora.  PERIGEO  Punto de la órbita de un satélite de la tierra situado a la mínima distancia de la tierra.  PINOUT    Es un término anglosajón que, en traducción libre, significa patillaje, o más correctamente asignación  de patillaje. Es usado en electrónica para determinar la función de cada pin en un circuito integrado,  o  bien  en  un  dispositivo  electrónico  discreto.  En  informática,  para  describir  cómo  un  conector  es  cableado. Cada patilla del conector tiene un propósito que se describe brevemente en el pinout.  PLL  Un  circuito  PLL  (Phase  Locked  Loop,  circuito  de  sincronización  de  fase)  consiste  en  un  oscilador  de  frecuencia  variable  que  genera  una  señal  cuya  frecuencia  y  fase  coinciden  con  las  de  una  señal  de  referencia.  De  esta  forma,  mediante  un  servosistema  electrónico,  se  puede  sintonizar  y  filtrar  una  señal de una determinada frecuencia sin la necesidad de bobinas.  PROPAGACION  Transmisión  de  energía  en  forma  de  ondas  electromagnéticas  en  la  dirección  normal  al  frente  de  ondas, el cual es generalmente esférico, o forma parte de una esfera o de un plano. Se aplica también  a las ondas acústicas.  PROYECTO ELLIPSAT  El  sistema  Ellipso  fue  inicialmente  desarrollado  por  la  empresa  Ellipsat  Corp  para  proporcionar  servicios  de  comunicaciones  móviles  vía  satélite  (voz)  usando  un  conjunto  de  órbitas  medias  coordinadas  y  complementarias.  La  idea  era  implementar  un  sistema  de  cobertura  global  sin  cable  tratando  de  extender  los  sistemas  de  Internet,  teléfono  público  y  celular  a  cualquier  punto  del  planeta.     

144

POLARIZACIÓN  Es  el  tipo  de  desarrollo  lineal  o  circular  que  se  imprime  a  una  onda  electromagnética,  la  cual  se  modifica en su trayecto por rotación del plano de polarización o despolarización de las ondas. Es la  propiedad de una onda electromagnética que describe la dirección del vector campo eléctrico; en los  condensadores (capacitores).  POLARIZACIÓN CIRCULAR (ORTOGONAL)  Es  la  reutilización  de  frecuencias  mediante  discriminación  por  polarización,  consiste  en  que  las  mismas  bandas  de  frecuencias  son  transmitidas  por  las  antenas  del  satélite  a  través  de  diferentes  transpondedores utilizando ondas de alta frecuencia.  Es un modo de transmisión en que las señales son enlazadas en bajada en un patrón espiral rotatorio.  Una  transmisión  de  satélite  cuya  capacidad  puede  ser  doblada  mediante  el  uso  de  ambas  polarizaciones circulares (derecha e izquierda).  POLARIZACIÓN CRUZADA  La polarización horizontal y vertical compartida por el reflector del satélite. Aparición en el curso de  la propagación de una componente de polarización ortogonal a la polarización esperada.  POLARIZACIÓN HORIZONTAL  En radio, polarización de las ondas de modo que las líneas de fuerza eléctrica son horizontales lo que  equivale  a  decir  que  el  plano  de  polarización  magnética  es  vertical.  Se  transmite  con  polarización  horizontal  cuando  la  antena  o  sus  elementos  activos  tienen  esa  posición  en  ese  caso  la  antena  receptora o sus elementos activos deben estar  también en posición horizontal.  POLARIZACIÓN LINEAL  Ocurre  cuando  la  dirección  del  campo  eléctrico  y  la  dirección  de  propagación  se  encuentran  permanentemente  en  un  plano.  Se  obtiene  cuando  la  relación  axial  es  infinita  (la  elipse  es  completamente plana, esto es, el vector eléctrico oscila únicamente en intensidad).  POLARIZACIÓN VERTICAL  En  radio,  polarización  de  las  ondas  de  modo  que  las  líneas  de  fuerza  eléctrica  de  polarización  son  verticales  y  en  la  e  polarización  magnética  son  horizontales.  Las  ondas  se  emiten  con  polarización  vertical  cuando  la  antena  emisora  o  sus  elementos  activos  tienen  posición  vertical  en  ese  caso  la  antena receptora o sus elementos activos deben estar así mismo en posición vertical.  PORTADORA  Señal  de  frecuencia  fija  generalmente,  que  es  modulada  por  la  señal  de  información  a  fin  de  transportarla.  PROTOCOLO  Conjunto  de  reglas  que  se  utilizan  en  el  intercambio  de  información  entre  sistemas  o  dispositivos.  Juegan un papel muy importante en redes de computadoras y en general en las comunicaciones. Es  un  procedimiento  de  sincronización  de  tal  forma  que  el  receptor  pueda  reconocer  una  sucesión  especial de caracteres que delinean los mensajes. También es en conjunto de normas que gobiernan  la  operación  de  las  unidades  funcionales  de  un  sistema  de  comunicación,  sin  el  cual  no  podría  lograrse una comunicación.  El lenguaje de redes usado para pasar información entre computadoras y host así como gateways y  servidores de terminal.  QPSK  Es  una  técnica  de  modulación  en  cuatro  estados  en  la  cual  la  fase  y  los  pulsos  han  sido  predeterminados.  Consiste  en  que  dos  secuencias  separadas  de  datos  son  codificadas  simultáneamente,  mediante  modulación  por  desplazamiento  de  fase  binaria,  en  una  versión  en  cuadratura de la misma portadora.   RAM  Memoria  de  la  computadora,  denominada  Memoria  de  Acceso  Aleatorio,  es  un  área  de  almacenamiento a corto plazo para cualquier tipo de dato que la computadora está usando.  ROM  ROM,  siglas  para  la  memoria  inalterable,  memoria  de  computadora  en  la  cual  se  han  grabado  de  antemano  los  datos.  Una  vez  que  los  datos  se  hayan  escrito  sobre  un  chip  ROM,  no  pueden  ser  quitados y pueden ser leídos solamente.   

145

RS422  Protocolo  de  transmisión  de  datos,  el  cual  utiliza  dos  hilos  para  transmisión  y  dos  hilos  para  recepción,  en  lugar  de  uno  solo  como  lo  hace  el  protocolo  RS‐232,  aumentando  la  eficacia  de  transmisión a mayores distancias.  RS449  El estándar del EIA RS‐449 especifica las características funcionales y mecánicas de la interconexión  entre el equipo terminal de datos (DTE) y la conformación a los estándares de interfaces eléctricos de  EIA RS‐422 y RS‐123. Especifica un conector de 37 pines y de 9 pines; no es utilizado ampliamente.  RS232  El protocolo RS‐232 es una norma o estándar mundial que rige los parámetros de uno de los modos  de comunicación serial. Por medio de este protocolo se estandarizan las velocidades de transferencia  de datos, la forma de control que utiliza dicha transferencia, los niveles de voltajes utilizados, el tipo  de  cable  permitido,  las  distancias  entre  los  equipos,  los  conectores,  etc.  Además  de  las  líneas  de  transmisión (Tx) y recepción (Rx), las comunicaciones seriales poseen otras líneas de control de flujo,  donde su uso es opcional dependiendo del dispositivo a conectar.  RAZON SEÑAL/RUIDO  Relación entre el valor de la señal deseada en un punto dado y el ruido existente en dicho punto; por  lo general expresada en decibeles.  RADIOFRECUENCIA  Frecuencia  a  la  cual  la  radiación  de  energía  electromagnética  coherente  es  útil  para  las  comunicaciones, superior a las frecuencias acústicas, pero inferior a las de la luz y el calor.  RECEPTOR  Acepta la señal proveniente del sistema de transmisión y la transforma de tal manera que pueda ser  manejada por el dispositivo destino. Por ejemplo, un módem captara la señal analógica de la red o  línea de transmisión y la convertirá en una cadena de bits.  Término  aplicado a recibir una señal, mensaje  u otra forma de información.  RECOMENDACIONES CCITT  Son el conjunto de recomendaciones de operación de las telecomunicaciones que se producen en las  asambleas plenarias cuatrianuales.  A  cada  recomendación  se  le  asigna  un  nombre  consistente  de  una  letra  y  dos  caracteres  alfanuméricos por ejemplo: X.25, V.28.  RED DE ESTRELLA  Es aquella que tiene un nodo central por el que pasa la mayor parte del tráfico de la red. Se emplea  en  todo  de  distancias,  siempre  que  el  volumen  de  datos  transmitido  no  sea  muy  grande,  pues  lógicamente,  el  nodo  central  constituye  un  cuello  de  botella,  o  cuando  existe  una  fuerte  jerarquización  de  funciones  y  la  mayor  parte  de  las  comunicaciones  son  entre  el  nodo  central  y  el  resto  de  nodos.  Tiene  el  inconveniente  de  que  la  caída  del  conmutador  central  deja  inutilizadas  la  red.  RED DE MALLA  Es la versión opuesta a la red de estrella, pues en el caso extremo supone la conexión física de todos  los  nodos  entre  sí.  Habitualmente  esta  conexión  de  todos  con  todos  es  excesivamente  cara  y  se  intenta  reducir  el  número  de  conexiones  necesarias  al  mínimo  imprescindible,  para  la  caída  de  un  nodo  o  conexión  no  deje  incomunicados  al  resto  de  los  nodos  de  la  red.  Se  emplea  cuando  el  volumen de tráfico es grande y las comunicaciones no están polarizadas hacia un solo nodo. Tiene la  ventaja de la fiabilidad al ofrecer caminos alternativos para comunicar los nodos, el inconveniente de  obligar a los nodos intermedios a hacer de repetidores y canalizadores de un tráfico de datos que no  les concierne.  RELACIÓN PORTADORA A RUIDO (C/N)  Relación de la potencia de una portadora digital con respecto a la potencia de ruido en el ancho de  banda que ocupa. Se expresa en dB.  RELACIÓN PORTADORA A DENSIDAD DE RUIDO (C/No)  Relación de potencia entre la portadora y la densidad de potencia de ruido en un ancho de banda de  1 Hz. Se expresa en dB/Hz.   

146

RELACIÓN SEÑAL A RUIDO  Relación de la potencia de una señal analógica con respecto al nivel de ruido. Se expresa en dB.  RFLO (OSCILADOR LOCAL DE RADIOFRECUENCIA)  Oscilador cuya frecuencia que se combinaba con la de la señal modulada que se recibió.  RFT   Es el gabinete donde se localizan el DCDU, el ACDU, así como las fuentes de alimentación de +24, +/‐  15 y + 5 V.C.D., llamada subestación de RFT, localizada en la base de la antena maestra.  RUIDO CÓSMICO  Se denomina ruido cósmico a la superposición de todas las señales electromagnéticas generadas en  las  estrellas  de  nuestra galaxia  y  de  las  demás  galaxias  que  existan  en el  universo.  Una  fracción de  tales emisiones puede ser detectada en la superficie terrestre con receptores adecuados.  SATÉLITE  Cuerpo  que  gira  alrededor  de  otro  cuerpo  de  masa  preponderante  y  cuyo  movimiento  está  principalmente determinado de modo permanente por la fuerza de atracción de ese último.  Vehículo puesto en órbita alrededor de la tierra o de oro cuerpo del espacio y empleado para reflejar  información, o como medio de comunicación.  SATÉLITE GEOESTACIONARIO  Satélite geosíncrono cuya órbita circular y directa se encuentra en el plano ecuatorial de la tierra y  que,  por  consiguiente,  está  fijo  con  respecto  a  la  tierra;  por  extensión,  satélite  que  está  aproximadamente fijo con respecto a la tierra.  SATÉLITE MORELOS  Sistema  conformado  por  dos  satélites  cilíndricos,  que  integran  la  primera  generación  de  Satélites  Mexicanos, fueron lanzados en 1985; cuentan con 22 transpondedores operando en las bandas C y  Ku.  SCAMP  Es  el  gabinete  donde  estaban  contenidos  los  módulos  de  Up  Converter,  Down  Converter,  HPA´s,  LNA´s, Guías de onda. Fig. 3.10  SCPC (SINGLE CHANNEL PER CARRIER)  Técnica de acceso al satélite por división de frecuencia (FDMA) en el que la portadora se transmite de  un punto a otro de manera continua.  SEÑALES ESPURIAS  Las    señales  no  deseadas  que  se  producen  a  consecuencia  de  la  modulación,  la  amplificación,  o  la  misma  generación  de  las  señales  de  radio  son  conocidas  como  señales  espurias.  Muchas  veces  los  armónicos  se  consideran  espurias  debido  a  que  son  señales  indeseadas,  pero  no  siempre  un  armónico es una espuria, por ejemplo en el caso visto anteriormente de utilización de armónicos para  su transformación es una señal útil.  SEÑALIZACIÓN E&M  Sistema de transmisión de voz que utiliza caminos separados para la señalización y las señales de voz.  El hilo 'M' (Mouth ‐ boca) ‐ transmite señales al extremo del circuito mientras que el 'E' (Ear ‐ oído)  recibe las señales entrantes.  SINCRONÍA  Es el estado que se presenta entre dos fenómenos o dos aparatos entre los que existe una relación  correcta de frecuencia y de fase.  SITE SURVEY  Es  el  estudio  del  sitio  o  terreno  donde  será  instalado  el  equipo  satelital,  con  la  finalidad  de  que  la  estación terrena esté libre de obstáculos que puedan interferir con la transmisión o recepción de las  señales emitidas y tenga línea de vista al satélite sin interferencia alguna de ningún tipo.  SISTEMA DE M&C (CONTROL Y MONITOREO DEL SISTEMA GEMINI)  Este sistema permitía a sus usuarios tener acceso a todas las funciones controlables de una estación  Gemini,  incluido  levantar  o  bajar  portadora  y  activar  pruebas  remotas  en  los  canales  de  datos.  Información de todo el status era desplegada, como alarmas mayores y menores tanto de la unidad  interior como de la exterior de la estación remota (adquisición de portadora, reloj, BER alto, pruebas  local y remota).   

147

SSPA (AMPLIFICADOR DE ESTADO SOLIDO)  Consiste de varias etapas o módulos de amplificación a diferencia de un TWT. Las etapas en tándem o  cascada  van  incrementando  la  ganancia  del  amplificador,  lo  cual  permite  tener  niveles  bajos  a  la  entrada.  No  requieren  de  voltajes  muy  elevados.  Son  muy  sensibles  al  calor  y  deben  conservarse  frescos en su medio de operación.  TDM  Sistema  de  transmisión  de  dos  o  más  señales  en  transmisiones  por  satélite  por  una  vía  común  utilizando  diferentes  intervalos  para  las  distintas  señales,  en  este  sistema  varias  ondas  o  señales  modulan  subportadoras  de  impulsos  independientes.  Siendo  estas  subportadoras  colocadas  en  tiempo de manera que un mismo intervalo no sea ocupado por más de un impulso, de esta manera  todas las subportadoras pueden transmitirse simultáneamente por una misma vía y separarse en el  punto de recepción múltiplex por retrasos de tiempos.   TECNICAS DE CODIFICACIÓN  Para  transmitir  datos  digitales  mediante  señales  analógicas  es  necesario  convertir  estos  datos  a  un  formato  analógico,  para  esto  existen  varias  técnicas  como  Desplazamiento  de  amplitud,  Desplazamiento de frecuencia y Desplazamiento de fase.  TELECOMM (TELECOMUNICACIONES DE MÉXICO)  Es un organismo público descentralizado con personalidad jurídica y patrimonio propio, cuyo objeto  principal es la prestación del servicio público de telégrafos y los de telecomunicaciones, así como los  de  carácter  prioritario  que  se  encuentren  directamente    relacionados  con  ellos.  Las  funciones  que  tiene  encomendadas  se  resumen  de  la  siguiente  forma:  proporcionar  los  servicios  públicos  de  telégrafos, giros telegráficos, télex, servicios de conducción de señales de voz, datos, sonido, textos,  imagen y televisión por satélite.  TELEDESIC   Es  un  sistema  de  satélites  LEO  de  comunicaciones.  Se  basó  en  el  sistema  Iridium  pero  destinada  a  usuarios de internet de banda ancha.  TELEMETRIA  Información del satélite a través de la cual se conoce su salud y su configuración.  TEMPERATURA DE RUIDO  Se define como la temperatura (Tr) de una resistencia ficticia a la entrada del circuito ideal, libre de  ruido, que generaría la misma potencia de ruido que el circuito real, conectado a una carga libre de  ruido.  TRAMA  Conjunto  cíclico  de  intervalos  de  tiempo  consecutivos  en  el  cual  se  puede  identificar  la  posición  relativa de cada uno de ellos.  TRANSCEPTOR  El término se aplica a un dispositivo que realiza dentro de una misma caja o chasis, funciones tanto  de  transmisión  como  de  recepción,  utilizando  componentes  de  circuito  comunes  para  ambas  funciones.  TRANSDUCTOR ORTOMODAL (OMT)  Es la interfaz entre la cabeza de RF y las polarizaciones (horizontales o verticales) del reflector.  TRANSMISOR  Equipo utilizado para la generación de una onda radioeléctrica modulada con la información deseada  y  alimentada  a  una  antena  para  ser  emitida  al  espacio.  Transforma  y  codifica  la  información,  generando señales electromagnéticas.  TRANSPONDEDOR  Parte esencial del subsistema de comunicaciones de un satélite que tiene como función principal la  de  amplificar  la  señal  que  recibe  de  la  estación  terrena,  cambiar  la  frecuencia  y  retransmitirla  nuevamente a una estación terrena ubicada dentro de su área de cobertura.  TRANSPONDEDOR N (TRANSPONDEDOR DE BANDA ANGOSTA)  Los  transpondedores  angostos  en  banda  C  utilizan  amplificadores    de  tubos  de  ondas  progresivas  (TOP) de 7 watts, con una redundancia de 14 por 12 divididos en dos grupos, es decir, en cada grupo  hay 6 TOP operativos y uno de  respaldo. Radia señales por la banda C (6/4 GHz).   

148

TRANSPONDEDOR W (TRANSPONDEDOR DE BANDA ANCHA)  Los  transpondedores  anchos  en  banda  C  utilizan  amplificadores  de  TOP  de  10.5  watts  formados  también  en  dos  grupos  con  redundancia  de  4  por  3  cada  uno,  es  decir  tres  operativos  y  uno  de  respaldo. Radia las señales por la banda C (14/12 Ghz)  TRANSPONDEDOR EN BANDA KU  Los  transpondedores  en  la  banda  Ku  usan  también  amplificadores  de  TOP  de  19.4  watts  con  redundancia de 6 por 4, esto es, 4 operativos y 2 de respaldo. Todos los TOP emplean cátodo triple  que proporciona alta eficiencia, y cumplen con los requisitos de linealidad. Las fuentes de energía de  los TOP son reguladores disipadores en serie de bajo pesos y tienen una alta eficiencia al final de su  vida.  TRF (FILTRO DE RECHAZO DE TRANSMISIÓN)  Este  filtro  suprimía  todas  las  señales  fuera  de  banda  y  aislaba  al  LNA  de  las  señales  descendentes  reflejadas por el alimentador de la antena.  UW (PALABRA ÚNICA)  Detecta, adquiere y mantiene la sincronía del agregado del flujo de datos de recepción. Verificando  en la recepción 3 patrones consecutivos correctos, manteniendo la sincronía hasta detectar  una UW  incorrecta.  V.35  Estándar de la ITU utilizado en el intercambio de datos sincrónicos en alta velocidad.  Es una norma de transmisión sincrónica de datos que especifica tipo de conector, pin out y niveles de  tensión y corriente.  VIDA ÚTIL DEL SATÉLITE  Periodo de tiempo en el que un satélite presta servicios.  VSAT  Terminal de apertura muy pequeña. Estaciones terrenas con antenas de diámetro igual o menor a 2.4  metros.  VCXO (OSCILADOR DE CRISTAL CONTROLADO POR VOLTAJE)  Es un oscilador electrónico diseñado para ser controlado por voltaje, es usado cuando la frecuencia  de operación necesita un ajuste fino. Solo puede ser variado unas pocas décimas por millón, porque  el factor Q es alto y solo permite ajustarlo en un rango pequeño de frecuencia.  VOLTÍMETRO  Es  un  instrumento  que  sirve  para  medir  la  diferencia  de  potencial  entre  dos  puntos  de  un  circuito  eléctrico.   

149

ANEXOS  Página  ANEXO I       ANEXO II    ANEXO III    ANEXO IV    ANEXO V    ANEXO VI    ANEXO VII       

     

 

 

 

 

 

 

 

 

151‐152

 

 

 

 

 

 

 

 

153‐158 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

159‐160 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

161 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

162‐163 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165 

150

 

151

152

153

154

155

156

157

158

ANEXO III 1.‐ ANTENA Y RADIO  ƒ

BANDA C (  ) 

ƒ

AISLAMIENTO MEDIDO CON TELECOMM   

ƒ

POTENCIA MÁXIMA MEDIDA CON TELECOMM: 38.34  dBW 

ƒ

ÁNGULO DE AZIMUTH:  210.49° 

ƒ

ÁNGULO DE ELEVACIÓN: 60.42° 

ƒ

ÁNGULO DE POLARIZACIÓN: 13° 

ƒ

S/R DE RECEPCIÓN MEDIDA EN EL RADIO: 

ƒ

ESTADO DE LA TIERRA FÍSICA EN LA ANTENA:  OK 

ƒ

CABLEADO DE LA ANTENA: 

 

 

KU (X)   

31 dB 

OK 

  2.‐ MODEM  ƒ

PRUEBA DE LOOP SATELITAL:  OK 

ƒ

PRUEBA DE BER: 

ƒ

PRUEBA DE PUNTO A PUNTO:   OK 

ƒ

S/R DE RECEPCIÓN MEDIDA EN EL MODEM 

ƒ

POTENCIA DE TRANSMISIÓN EN EL MODEM: 

ƒ

RF: 

 

TX: 14181.300   

ƒ

FI: 

 

TX:  

ƒ

VALOR DE LOS ATENUADORES UTILIZADOS EN TX:  NINGUNO 

ƒ

MODULACIÓN:  BPSK (X) 

ƒ

VELOCIDAD DE INFORMACIÓN: 64 KPBS (X)   128 KBPS(    )    OTRO(    ) 

ƒ

PROTOCOLO:  V.35 (X) 

RS.449 (  ) 

ƒ

CABLEADO EN EL MODEM: 

OK 

ƒ

LIMPIEZA GENERAL: 

OK 

 

RX: 14181.500 

RX  

 

QPSK (    ) 

OK 

  3.‐ MULTIPLEXOR  ƒ

PRUEBA DE BER: 

ƒ

PRUEBAS CON LOS CANALES DE VOZ: 

ƒ

EXTENSIÓN REMOTA(   ) 

 

E&M ( X ) 

OK 

HOT LINE (   ) 

159

ƒ

VOLTAJE MEDIDOS EN LOS HILOS  ƒ

E= ‐50.3 VOLTS  

M= ‐8.6 mV 

ƒ

TIPO DE ENLACE: I(X)  II(  )  III(  )  IV(  )  V(   )    2(  )   4 (   ) HILOS 

ƒ

ACTIVACIÓN DE LOS CANALES DE DATOS: 

ƒ

VERIFICACIÓN DEL CABLEADO:  OK 

ƒ

LIMPIEZA GENERAL: 

 

NINGUNO 

OK 

  4.‐ SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA  ƒ

VOLTAJE MEDIDO A LA ENTRADA DEL U.P.S.:  125 VCA 

ƒ

VOLTAJE MEDIDO A LA SALIDA DEL U.P.S.: 

ƒ

TIERRA FÍSICA:   

OK 

ƒ

LIMPIEZA: 

OK 

 

124 VCA 

  5.‐  RACK  ƒ

ESTADO DEL RACK: 

ƒ

TIERRA FÍSICA:  OK 

ƒ

AIRE ACONDICIONADO: NO EXISTE 

ƒ

LIMPIEZA GENERAL: 

OK 

OK 

160

ANEXO IV  REPORTE DE INSTALACIÓN DE LA ESTACIÓN TERRENA  CLIENTE: BANCA CREMI  DIRECCIÓN:   TELÉFONO:  ANTENA  MARCA: PRODELINE 

MODELO:

NO. DE SERIE: 76378 

DIÁMETRO: 2.44 MTS

MONTAJE:  AZ/ELE 

TIPO DE ÓPTICA: OFFSET

ÁNGULO DE AZIMUTH: 210.49° 

ÁNGULO DE ELEVACIÓN: 60.42° 

ÁNGULO DE DECLINACIÓN: 23.4° 

ÁNGULO DE POLARIZACIÓN:

MODEM  MARCA: HUGHES 

MODELO: GEMINI 64

NO. DE SERIE: 728 

NO. DE PARTE: 1007949‐0059 B 

R. F. DE TRANSMISIÓN: 

F.I. TRANSMISIÓN:

R.F. DE RECEPCIÓN: 

F.I. RECEPCIÓN:

VELOCIDAD DE INFORMACIÓN: 64 KBPS

MODULACIÓN: BPSK

TIPO DE RELOJ: INTERNO 

CONTROL/REMOTO:  ‐‐‐‐‐‐‐

CONECTOR FÍSICO: DB37 

PROTOCOLO: V.35

N/S TARJETA DEMOD: 526 

N/P TARJETA DEMOD: 1011214‐0001B 

N/S TARJETA DIM: 319 

N/P TARJETA DIM:1011213‐0001D 

N/S TAREJTA MOD: 756 

N/P TARJETA MOD: 1011212‐0001B 

MULTIPLEXOR  MARCA:  MARATHON 

MODELO:  5K

NO. DE SERIE: 14951029 

NO. DE PARTE: 150‐2300‐001 

VEL. DE INFORMACIÓN: 64 KBPS 

TIPO DE RELOJ: EXTERNO

NO. CANALES DE VOZ: 3 

VELOCIDAD: 9.6 KBPS

TIPO DE ENLACE: E&M 

NO. HILOS: 2 HILOS

NO. CANALES DE DATOS: NINGUNO 

VELOCIDAD: ‐‐‐‐‐

CONECTOR FÍSICO: DB25 

PROTOCOLO: V.35

TIPO DE TARJETA: SENCILLA 

N/S DE TARJETA:13350006

TIPO DE TARJETA: DUAL 

N/S DE TARJETA: 15050083

4.‐ CABLE DE SEÑAL  MARCA: BELDEN 

TIPO: RG 8U

CONECTOR RADIO: TIPO N 

CONECTOR MODEM: TIPO N

161

ANEXO V  PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL EQUIPO DE LA ESTACION MAESTRA  RED SATELITAL BANCA CREMI    DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO    • Limpieza de la antena maestra  •

Revisión de equipo de RF en antena 

•

Up converter A (funcional) 

•

Up converter B (funcional) 

•

HPA A (funcional) 

•

HPA B (funcional) 

•

Fuente de poder A (funcional) 

•

Fuente de poder B (funcional) 

•

Interconexiones de RF 

•

LNA A (funcional) 

•

LNA B (funcional) 

•

CPU (funcional) 

•

Switch de transferencia A/B (funcional) 

•

Revisión del estado de la tierra física y punta de pararrayos 

•

Revisión visual de los pétalos de la antena 

•

Revisión de las fuentes de voltaje en panel inferior 

 

 

Fuente de +5 V, ‐15 V,+15 V, +24 V (A) 

 

 

Fuente de +5 V, ‐15 V,+15 V, +24 V (B) 

•

Revisión del deshidratador 

•

Revisión del panel de distribución de A.C. 

•

Revisión del calentador y ventilador en el Hub 

•

Revisión visual de guías de onda 

•

Revisión visual hasta donde sea posible del scamp‐1 

•

Verificar la tensión regulada de las 3 fases en el panel de distribución 

•

Checar conmutación con la redundancia del sistema. 

 

  162

•

Ajuste de nivel de potencia en caso  necesario. 

•

Checar nivel de potencia de salida por portadora. 

•

Medición de potencia de salida de los HPA’s. 

•

Checar frecuencias de osciladores locales y niveles, así como sus voltajes, en los  transmisores A y B. 

•

Revisión del cable IFL (TX‐RX). 

•

Lubricación del mecanismo de posicionamiento de la antena. 

•

Inspección física de tornillería de la antena en general. 

•

Verificación de la operación de ventiladores. 

•

Revisión de la pintura del  mástil principal. 

•

Revisión de drenes en plato y en cilindro. 

•

Verificación del funcionamiento del switch de emergencia ubicado en el tablero  “RFT SUBSTATION”. 

•

Revisión y renovación de pintura a la base que sustenta la antena, si así lo  requiere. 

•

Revisión de ductos para cableado y registro para localizar humedad o daños a los  cables. 

163

ANEXO VI  PROGRAMA MANTENIMIENTO PREVENTIVO  EQUIPO BANDA BASE  RED SATELITAL BANCA CREMI  •

Verificar la tensión regulada en los contactos de alimentación de AC en el hub‐ rack. 

•

Verificar la tensión regulada en los puntos de prueba, correspondientes a las  fuentes de DC +12 V, ‐12 V, +5 V, en el hub rack. 

•

Verificar el correcto funcionamiento de los ventiladores y limpiar las rejillas del  filtro en el hub rack. 

•

Limpieza general de tarjetas. 

•

Verificar el correcto funcionamiento de todas y cada un de las tarjetas de canal. 

•

Verificar los parámetros p/portadora y en caso necesario hacer los ajustes  requeridos. 

•

Verificar las frecuencias en el conversor de FI (140 MHZ y 70 MHZ) y ajustar en  caso necesario. 

•

Revisar los cables que provienen o van a la antena tanto de RF como de control. 

•

Revisar la correcta conexión y sujeción de las interfaces entre equipo de banda  base y multiplexores. 

•

Verificar el estado físico del panel de distribución de FI. 

•

Revisar el correcto funcionamiento de los multiplexores. 

•

Limpieza de los equipos multiplexores y de voz. 

•

Ordenamiento de cables. 

   

164

ANEXO VII  PROGRAMA MANTENIMIENTO PREVENTIVO  ESTACIÓN REMOTA GEMINI 64  RED SATELITAL BANCA CREMI    •

Revisión  general de la antena (herrajes, tornillería, pintura) 

•

Estado físico de tierra física. 

•

Voltajes de alimentación. 

•

Condiciones de la ODU (Outdoor Unit). 

•

Condición del regulador de voltaje. 

•

Estado físico del cable de IFL. 

•

Revisión de ángulos de azimut y elevación. 

•

Condición de operación de la  IDU (Indoor Unit). 

•

Revisión de fuentes de voltaje C.D. de la IDU. 

•

Limpieza de tarjetas de la IDU (Modulador, Demodulador, DIM). 

•

Condiciones de operación del Multiplexor y limpieza general de tarjetas. 

•

Revisión de interfaces. 

•

Condiciones del site (temperatura, humedad). 

•

Revisión de voltaje A.C. de entrada a la IDU. 

•

Revisión de la operación del sistema ininterrumpido de energía (UPS). 

             

165