Universidad Fermín Toro Sede de Ingeniería Educación para los Valores Humanos
Instalaciones Terrestres
Integrantes: Freanyer uzcategui Alberto Pérez
Inf raestr uc turas de telecomunicaciones
En el proceso de liberalización de las telecomunicaciones, propiciado por las Directivas europeas y, consecuentemente, por la legislación nacional, uno de los elementos dinamizadores de dicho proceso es el de facilitar el despliegue de las redes públicas de telecomunicaciones por parte de los operadores. Algunas disponer de una protección especial infraestructuras, en particular las que hacen uso del dominio público radioeléctrico, precisan, para garantizar su buen funcionamiento, La instalación de Infraestructuras Comunes de Telecomunicación (ICT) para el acceso a los servicios de telecomunicación en el interior de los edificios, supone un paso adelante muy importante al facilitar la incorporación a las viviendas, sobre todo las de nueva construcción, de las nuevas tecnologías a través de estas infraestructuras de calidad de forma económica y transparente para los usuarios. La legislación que las regula, aun tratándose de una legislación de tipo técnico, tiene sentido social, ya que afecta a todo tipo de viviendas con independencia del poder adquisitivo del comprador, y contribuye de manera decisiva a que disminuyan a corto y medio plazo las desigualdades sociales en lo relativo al acceso a servicios de telecomunicaciones tales como telefonía en sus distintas modalidades, internet, telecomunicaciones por cable, radiodifusión sonora y televisión analógicas, digitales, terrenales o por satélite, entre otros.
Comunicaciones Móviles por Satélite Su objetivo es el establecimiento de Comunicaciones móviles mediante satelites en orbita entre estaciones terrenas fijas y estaciones terrenas moviles.La necesidad de este nuevo servicio se basa en el hecho de que al final del presente siglo los sistemas de Comunicaciones móviles celulares terrestres tales como GSM o PCS, darán servicio al cincuenta por ciento de la población, pero sólo al quince por ciento de la superficie terrestre. Incluso el hecho de desplazarse a otra ciudad puede dar lugar a problemas debido a la incompatibilidad entre los distintos sistemas de Comunicaciones móviles (a pesar del esfuerzo de estandarización, existen trece o catorce sistemas distintos de los que GSM es sólo uno más). La solución a todos estos problemas puede ser un sistema global de Comunicaciones móviles por satélite que permita el acceso a lugares remotos sin necesidad de grandes infraestructuras terrestres adicionales. Los organismos regulatorios internacionales están buscando un estándar que permita el uso de los terminales de Comunicaciones móviles por satélite en cualquier lugar del mundo. Las redes que ofrecen tales servicios reciben el nombre de Redes de Comunicaciones Personales por Satélite (S-PCN - Satélite Personal Comunicativos Networks). Aquellos que viajen a cualquier lugar del planeta, podrán usar el mismo terminal móvil con el mismo conjunto de servicios a los que estén suscritos en cualquier lugar del mundo,sin necesidad de familiarizarse con equipos diferentes cuando visiten distintos países. El estándar de telefonía del sistema de Comunicaciones móviles por satélite, será similar al proporcionado por las redes de Comunicaciones móviles digitales según el estándar GSM. Además de los servicios de voz, los usuarios de este sistema tendrán acceso a otros servicios como fax o transmisión de datos en cualquier momento y en cualquier lugar de la Tierra. Mientras que todavía cualquier sistema de telefonía móvil presenta problemas debidos a barreras regulatorias al cambiar de país, esto no sucederá con el sistema de Comunicaciones móviles por satélite, facilitando la definición y el lanzamiento de los sistemas de Comunicaciones móviles mundiales. Varios operadores de Comunicaciones Personales por Satélite como GlobalStar, Inmarsat-P, Iridium etc, ya están definiendo sus sistemas para empezar a operar en los próximos años. Sistemas basados en Diferentes Tecnologías como son sistemas de órbita baja (LEO), sistemas de órbita intermedia (ICO o MEO) etc.
Tipo de instalaciones de telecomunicaciones Tipo A: infraestructuras de telecomunicación en edificios o inmuebles En este grupo se incluyen todas aquellas instalaciones que, si bien pueden tener relación con el exterior, sirven exclusivamente para la distribución de señales de telecomunicación dentro de edificios, incluso dentro de viviendas, y no estén incluidas en el tipo F. A título de ejemplo, podemos incluir en este grupo a instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento: Destinadas a la captación y distribución de señales de radiodifusión sonora y televisión. Destinadas a la distribución de señales de telefonía disponible al público, desde el distribuidor del edificio hasta los puntos de conexión de los aparatos. Destinadas a la distribución de señales de telecomunicaciones por cable. Destinadas a sistemas de portería electrónica, sistemas de video portería o sistemas de control de accesos, todos ellos realizados en edificios o conjuntos de edificaciones. Tipo B: instalaciones de sistemas de telecomunicaciones En este grupo se incluyen las instalaciones públicas o privadas de sistemas de telecomunicaciones. Podemos señalar a título de ejemplo, instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento: de centrales telefónicas. de sistemas y cableado en redes de voz, datos o ambas. de sistemas de telefonía/voz/datos en grandes superficies. en el dominio público, de sistemas de telecomunicaciones. de redes de acceso inalámbrico de ámbito privado y recintos cerrados Estaciones VSAT.
Tipo de instalaciones de telecomunicaciones Tipo C: instalaciones de sistemas audiovisuales Sin excluir ningún tipo de connotación particular, se pueden definir como aquellas instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento, que trabajan en baja frecuencia, hasta los 30 o 40 kHz. o hasta 10 MHz. si utilizan señales de vídeo. A título de ejemplo, se pueden citar: Instalaciones públicas o privadas de sistemas de megafonía, microfonía, y en general sonorización. Sistemas de circuito cerrado de TV. Sistemas de videovigilancia, excluída la prestación del servicio de conexión a centrales de alarma. Montaje de estudios de producción audiovisual. Sistemas de estudios de grabación de sonido, producción de programas de televisión, etc. Tipo D: instalaciones de centros emisores de radiocomunicaciones En este tipo se incluyen todas las instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento, de equipos transmisores de radio. A título de ejemplo, se puede citar: Instalaciones en centros emisores y reemisores de radiodifusión sonora y televisión. Enlaces de datos vía radio, excepto estaciones VSAT. Emisoras de radiocomunicaciones en general. Estaciones base de telefonía celular. Estaciones de radioaficionados (salvo que las instalen los propios radioaficionados). Estaciones para comunicaciones satelitarias que no sean exclusivamente receptoras (excepto estaciones VSAT, aunque incluye los hubs de VSAT). Instalaciones para servicios de telefonía con el bucle de abonado via radio. Instalaciones fijas del servicio móvil terrestre. Instalaciones de radio fijas para centros emisores para comunicaciones aéreas o marítimas. Redes de acceso inalámbrico de exteriores. Y en general todas las instalaciones que emiten radiofrecuencia, siempre que sean fijas.
Tipo de instalaciones de telecomunicaciones
Tipo E: instalaciones de telecomunicación en vehículos móviles En este tipo se incluyen todas las instalaciones anteriores cuando se realicen a bordo de cualquier vehículo móvil. A título de ejemplo podemos citar: Instalaciones de telecomunicación a bordo de vehículos terrestres, o aéreos realizadas por personal no perteneciente a la firma constructora de dichos vehículos. Emisoras a bordo de vehículos. Equipos radares o sonares a bordo de vehículos, avionetas, aviones, dirigibles, globos aerostáticos, etc. Equipos de comunicaciones entre móviles y emisoras fijas. Tipo F: instalaciones de infraestrucutruas de telecomunicación de nueva generación y de redes de telecomunicaciones de control, gestión y seguridad en edificaciones o conjuntos de edificaciones En este tipo se incluyen todas las instalaciones, incluida su puesta a punto y mantenimiento, de infraestructuras de telecomunicación en edificaciones o conjuntos de edificaciones ejecutadas mediante tecnologías de acceso ultrarrápidas (fibra óptica, cable coaxialy pares trenzados categoría 6 o superior), e integración en las mimas de equipos y dispositivos para el acceso a los siguientes servicios: Radiodifusión sonora y televisión. Sistemas de portería y videoportería electrónica. Sistemas de videovigilancia, congtrol de accesos y equipos técnicos electrónicos de seguridad, excluida la prestación del servicio de conexión a centrales de alarma. Redes, equipos y dispositivos para la gestión, control y seguridad que sirvan como soporte a los servicios ligados al Hogar Digital y su integración con las redes de telecomunicación
Estación terrena de comunicaciones
La principal función de la estación terrena es la adecuación de las señales para su transmisión al satélite, desde donde se realiza la radiodifusión de las mismas. Dependiendo del tipo de estación, ésta se puede encargar de transmitir y/o recibir información, controlar el estado del satélite y su situación orbital.
Estación terrena de comunicaciones La vía de transmisión consta de: Interconexión con las señales de entrada de la banda base. Procesamiento de la banda base. Convertidor de IF a RF. Amplificador de gran potencia AGP. Klinston de gran potencia Alimentación de la antena. Antena parabólica. Para la recepción podemos considerar que es como la imagen de un espejo: Antena parabólica. Convertidor de RF a IF. Procesamiento de la banda base. Interconexión con la salida de la banda base. Amplificador de nivel bajo de ruidos de alimentación ANBA La estación estará formada por el susbistema de antena, subsistema de seguimiento, transmisión/recepción en radiofrecuencia, etapa de conversión de frecuencia, modulacióndemodulación, conexión con el Centro de Programas y suministro de energía eléctrica. El dimensionado, configuración e interconexión de sus diferentes subsistemas estará en función de las características técnicas del satélite, del número decanales a transmitir, así como la filosofía de redundancia que se adopte para los diferentes subsistemas.
Estación terrena de comunicaciones
Antena
Sus funciones son Seguimiento, Telemetría, Telecomando y capacidades de voz y televisión. Lo que se usa más frecuentemente es el sistema de Banda S, el que emplea principios de auto seguimiento por monopulso para mantener la antena apuntando hacia la señal que transmite el satélite. El diámetro de la antena requerido para cualquier misión particular está determinado primariamente en función de la distancia de la estación terrena al satélite, de la frecuencia de la portadora, de la potencia de transmisión del satélite en Watts. La antena generalmente es común para Transmisión y Recepción, por razones de costo y tamaño. La separación de la dirección de transmisión es obtenida por medio de dispositivos electrónicos llamados Diplexores. Sistema de Transmisión y Recepción de Radio Frecuencia Los transmisores son mucho más caros que los receptores, y su precio aumenta proporcionalmente a la potencia que se requiera transmitir. Ello se debe por una parte a que el número de receptores fabricados es mucho mayor, pero también porque sus requerimientos en cuanto a ancho de banda, estabilidad en frecuencia y control de potencia no son tan difíciles de lograr. Este sistema tiene la función de transmitir vía RF desde tierra al satélite en la banda de frecuencia asignada para todos los telecomandos que son necesarios para actuar sobre sistemas o partes componentes del satélite. El equipamiento de Radio Frecuencia para Recepción está, generalmente, en arreglos de gabinetes, colocados en forma tal de minimizar las pérdidas en las líneas de transmisión a la antena. Este equipamiento acepta la frecuencia portadora proveniente del satélite y que pasa por el sistema de antena, la procesa a frecuencias más bajas (intermedia) y la demodula. Los más importantes componentes de RF de una estación terrena son sin duda el amplificador de bajo ruido del receptor (LNA o Low Noise Amplifier) y el amplificador de alta potencia del transmisor (HPA o High Power Amplifier). También son importantes los convertidores de frecuencia para pasar de frecuencia intermedia FI a frecuencias microondas.
Estación terrena de comunicaciones Amplificadores de bajo ruido Los amplificadores paramétricos refrigerados criogénicamente son los LNA más ampliamente utilizados en las grandes estaciones terrenas cubren usualmente un rango de frecuencias de unos 500 MHz de anchura a 4 GHz, o bien de 750 MHz a 11 GHz. Para las estaciones de mediano y pequeño tamaño como las receptoras de TV en los que el coste es más crítico se prefieren los amplificadores de GaAsFET con refrigeración electrotérmica. Amplificadores de gran potencia Las grandes estaciones terrenas utilizan con frecuencia un gran número de amplificadores de potencia (HPA o High-Power Amplifiers) con niveles de potencia de salida superiores a los 8.5 kW. La configuración empleada depende del número de portadoras a transmitir y de si se emplean señales FDM o TDM. A 6 GHz, suelen emplearse HPAs de anchos de banda de entre 40 y 80 MHz bien sean amplificadores de tubo de onda progresiva (TWTA) refrigerados por aire o klystrons llegando hasta los 500 MHz a 6 GHz y permitiendo que se les sincronice a la banda de cualquiera de los transpondedores. Conversor de subida/bajada (Up/down converter): Un conversor de subida y bajada, se puede conseguir aparte, y generalmente convierten frecuencias de IF (Frecuencia Intermedia) a RF (Radio Frecuencia) cuando es Up Converter y de RF a If cuando es Down Converter. La frecuencias de IF son generalmente de 70 MHz, 140 MHz y la más común es la Banda L (950-1550 MHz aprox). La RF puede ser Banda C, Ku, Ka, etc. El conversor de subida/bajada también puede estar integrado junto con el LNA. Cuando es así, se le conoce como LNB (Low Noise Block): entonces un LNB = LNA + Up/Down Converter.
Estación terrena de comunicaciones SISTEMAS FDM Los sistemas FDM transmiten y reciben gran cantidad de señales de voz o datos mediante la asignación de diferentes frecuencias a cada canal. El sistema utiliza una doble conversión de frecuencia con dos frecuencias intermedias, 70 MHz y 770 MHz. Cada canal es llevado a una portadora de radiofrecuencia en el espectro de transición. La señal FDM consistente en al menos 12 canales telefónicos o incluso hasta 1872, es modulada en una portadora de FI de 70 MHz. Los filtros FI de 70 MHz definen el ancho de banda de la señal FM resultante. Su ancho de banda está entre los 1.25 y 36 MHz dependiendo del tamaño de la portadora, y se ha de añadir un ecualizador para compensar el retardo de grupo del enlace ascendente. La portadora de RF de 70 MHz es entonces reconvertida a 770 MHz donde se recombina con otra portadora para dar lugar a una señal compuesta FM/FDMA. Dicha señal es finalmente trasladada a 6 GHz para su amplificación por el Amplificador de Alta Potencia. · SISTEM AS TDM Los sistemas TDM utilizan división en el tiempo para entrelazar señales digitales en tramas que son secuencialmente transmitidas a través de traspondedores separados. La frecuencia intermedia FI de 70 MHz utilizada para sistemas FDM debe reemplazarse por un FI de 140 MHz cuando se envían datos a 120 Mbps mediante QPSK de ancho de banda de 80 MHz. Por su parte la FI de 770 MHz se sustituye por otra de 1.2 GHz en estaciones que utilizan la banda de Ku donde el ancho de banda es de 750 MHz. El elemento más crítico de los receptores digitales es el demodulador, normalmente en enlaces QPSK. En estos, la tasa de error de bit (Bit Error Rate o BER) es dependiente de la estabilidad de la portadora en cuanto a su fase, pues influirá en el instante de muestreo en recepción. La mayoría de los satélites proporcionan una relación portadora ruido (C/N) de entre 10 y 25 dB a la entrada del demodulador.
Estación terrena de comunicaciones Sistema de Seguimiento El sistema de seguimiento mantiene la antena apuntando en la dirección correcta hacia donde se encuentra el satélite y compensa el movimiento relativo entre la Estación Terrena y el Satélite. Las características del Sistema de Seguimiento varían de acuerdo a las características del haz electromagnético de la antena y la órbita del satélite. Debe contener un Receptor, un sistema de control y un servomecanismo de antena. Este sistema es, principalmente, requerido por las estaciones terrenas que están asociadas a satélites que no son geoestacionarios y que tienen un período orbital menor a 24 horas.
Las Estaciones Terrenas
En el ámbito marítimo también se denominan ETC (Estaciones Terrenas Costeras). Los satélites de Inmarsat actúan como enlace de las comunicaciones entre los terminales y las ETF, que son las que conectan la red de Inmarsat con los distintos servicios públicos de telecomunicaciones nacionales e internacionales, como la Red Telefónica Conmutada, RDSI, telex, Internet, etc...Estas estaciones son por lo general propiedad de los signatarios, que son organizaciones nombradas por el gobierno de cada país para trabajar e invertir en Inmarsat. Los signatarios son los encargados de la explotación comercial de las estaciones. ada estación terrena está diseñada para soportar uno o varios estándares determinados aunque cabe destacar que dada la proximidad técnica existente entre los sistemas Inmarsat-B e Inmarsat-M, todas las estaciones preparadas para dar servicio a Inmarsat-B lo hacen también para Inmarsat-M.