ESTACIONES TERRENAS
Últimas Tendencias para la esarrollo de Instalación y DDesarrollo errenas. Estaciones TTerrenas.
REPÚBLICA BOLIVARIAN BOLIVARIANA A DE VENEZUELA MINISTERIO POPULAR D DE E EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD FERMÍN TORO TORO SEDE CABUDARE – EDO. LARA ESCUELADE INGENIERIA SAIA
ESTACIONES TERRENAS TENDENCIAS PARA LA INSTALACIÓN INSTALACIÓN Y DESARROLLO DESARRO DE ESTACIONES TERRENAS
Alumno: Alejandro Adames C.I: V12724659 SAIA
CABUDARE, FEBRERO 2014
ESTACION TERRENA DE COMUNICACIONES Una estación terrena comprende todo el equipo terminal de un enlace por satélite. Su función es similar a la de una estación terminal de un radioenlace, se puede encargar de transmitir y/o recibir información, controlar el estado del satélite y su situación orbital. Las estaciones terrenas, en general, consisten en los siguientes seis dispositivos: Sistema de Antena La antena transmisora y receptora tiene diámetros que varían entre 50 cm y 16 m. Por lo general, las antenas grandes están equipadas con un dispositivo de seguimiento automático que las mantiene apuntadas constantemente hacia el satélite, las antenas de tamaño mediano pueden tener sistemas de seguimiento sencillos (por ejemplo, seguimiento por pasos), mientras que las antenas pequeñas no suelen tener un dispositivo de seguimiento y, aunque suelen estar fijas, generalmente se las puede orientar por medios manuales.
del tipo de señales que transmitirse y del tráfico;
han
de
Convertidores de frecuencias y módems Este dispositivo comprende a las unidades de modulación, demodulación y conversión de frecuencias. Unidades de tratamiento de señal Este dispositivo comprende a los equipos de multiplexación y demultiplexación. Unidades de interfaz para la interconexión con las redes terrenales (Con equipo terrenal o directamente con el equipo y/o terminal del usuario). En la figura se puede visualizar un diagrama en bloques básico de este subsistema
Una Estación Terrena debe tener la capacidad de realizar todas las funciones que permitan al usuario u operador conocer en todo momento la posición y el estado de funcionamiento de cada sistema a bordo del satélite, entre los cuales se pueden mencionar, Sistema Transmisor sistema de potencia, de Cuenta con amplificadores de alta Radiofrecuencia, de Control de Actitud y potencia (HPA) y la potencia de de Computadores de a bordo. También transmisión varía desde unos pocos es necesario que esta Estación Terrena Watts a varios Kilowatts, dependiendo Sistema Receptor. Cuenta con una unidad de acceso con amplificador de bajo nivel de ruido (LNA).
sea capaz de comandar los sistemas y cargas útiles.
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Enlaces de Voz y de Datos a otras estaciones terrenas y centros de procesamiento.
De la lista anterior, es claro que hay tres componentes principales de una Estación Terrena: 1. Equipos (HARDWARE) 2. Programas Computacionales (SOFTWARE) 3. Personal EQUIPOS Los principales componentes del equipo de una Estación Terrena son: Las funciones principales ejecutadas por * Antenas una Estación Terrena, en apoyo a un satélite operacional, involucran * Sistemas de Transmisión - Recepción funciones de alta complejidad que * Sistemas de seguimiento usualmente abarcan las siguientes tareas: • Seguimiento (tracking): para determinar la posición del satélite en su órbita. • Operaciones de Telemetría: para adquirir y registrar datos y status del satélite. • Operaciones de Telecomando: para interrogar y controlar las diversas funciones del satélite. • Operaciones de Control: para determinar parámetros orbitales, para programar todas las pasadas del satélite y para monitorear y ANTENA cargar el computador de a bordo. Es el componente principal de una • Operaciones de Procesamiento de Estación Terrena, cuyas funciones de Datos: para presentar todos los soporte pueden incluir: datos científicos y de ingeniería en Seguimiento, Telemetría, Telecomando los formatos requeridos para el y capacidades de voz y televisión. progreso exitoso de la misión.
información más común que envía el satélite hacia la Estación Terrena es la que se conoce como Telemetría. Ello entrega la condición actual de los parámetros previamente determinados, como por ejemplo: Voltaje de la batería, temperatura de las antenas, voltajes y corrientes de diversos componentes del satélite, computador en servicio, relays r activos e inactivos, y muchos otros de esta misma especie. SISTEMA DE TRANSMISION Y RECEPCION DE RADIOFRECUENCIA Las características que determinan determi la operación de Radio Frecuencia de una Estación Terrena provienen de la expresión del Cálculo de Enlace para las transmisiones desde y hacia el satélite. Este sistema tiene la función de transmitir vía RF desde tierra al satélite en la banda de frecuencia ncia asignada para todos los telecomandos que son necesarios para actuar sobre sistemas o partes componentes del satélite, como por ejemplo: activar un transmisor y apagar el otro, encender un computador de a bordo, actualizar un software específico, etc.
Por otra parte, el sistema RF debe tener también la capacidad de recepcionar toda comunicación enviada por el satélite desde el punto de su órbita en que se encuentre. La
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 desmodula. Estos equipos están alojados en racks cercanos al sistema de antena. El equipamiento de Radio Frecuencia de Transmisión acepta señales de seguimiento y comando provenientes de tierra de los componentes de Telemetría, Seguimiento y Comando (TT&C), las procesa (modula) y las envía al enlace de Radio Frecuencia hacia el satélite.
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. Aún en los casos de satélites geoestacionarios, existen perturbaciones orbitales que originan aparentes desplazamientos del satélite con respecto a la Estación. Las características del Sistema de Seguimiento varían de acuerdo a las características del haz electromagnético de la antena y la órbita del satélite. sa El seguimiento consiste en mantener el eje central del haz electromagnético producido por la antena en la dirección del satélite, a pesar del movimiento del satélite o de la Estación. Debe contener un Receptor, un sistema de control y un servomecanismo ismo 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. En el caso de los satélites de órbita baja, inferiores a 1300 00 km., los períodos orbitales son de alrededor 1,5 hrs.. No obstante, los satélites fijos con respecto a la Tierra, es decir, los geoestacionarios también requieren un sistema de seguimiento que permita detectar los pequeños cambios o desviaciones de la órbita rbita definida en la misión.
pasada, durante cada pasada, después de las pasadas y software tware a bordo.
Exceptuando los casos de sistemas satelital les básicos, la mayoría o algunos de estos aspectos estarán presentes en la Estación Terrena. Los Programas Computacionales, previo a las pasadas, son requeridos antes de que el satélite entre en rango con la Estación ación Terrena. Normalmente, hay cuatro tipos de programas requeridos: Predicción de órbita, Planificación y Programación de observación, Generación de Lista de Comandos y finalmente de Simulación. En la determinación y predicción de la órbita de un satélite e de baja altitud, usualmente hay tres factores que determinan la precisión requerida. Estos son la capacidad de seguir al satélite correctamente durante la pasada sobre la Estación, Reconstruir la órbita y desde aquí la posición del satélite en cualquier instante durante la misión, y predecir con varias semanas de avance la posición del satélite para propósitos de planificación de la misión.
PROGRAMAS COMPUTACIONALES Existen cuatro grandes áreas de En la planificación del programa de programas que pueden utilizarse en una observación para un satélite científico Estación Terrena o son controlados típico, es necesario saber dónde estará desde ella. Estos son: antes de cada el satélite en el futuro. Los programas
de control de la antena necesitan saber procesamiento de datos, determinación dónde lo encontrará durante las de órbita y análisis de datos. pasadas y los programas de procesamiento de datos necesitan saber dónde estaba el satélite cuando la data PERSONAL fue acumulada. Una Estación Terrena debe ser dotada de personal muy especializado y entrenado para la operación y explotación del sistema satelital. En general estos especialistas cubren las siguientes áreas y funciones: • Administración de sitio y de proyecto requerido para la supervisión diaria de las operaciones, tanto en tierra como en órbita; La programación de una u pasada es • Personal para componer turnos que necesita la Estación para una elaborada con la mayor anticipación operación continua durante las 24 posible. Ella contiene un conjunto de horas al día; instrucciones o comandos que definen las acciones a ser tomadas durante la • Especialistas en mantenimiento del pasada. En condiciones ideales, el equipamiento de la Estación programa controlará la pasada completa Terrena, como por ejemplo los con una mínima inter intervención de sistemas eléctricos y mecánicos de la controlador del satélite. antena, equipos de RF y computacional; El programa en tiempo real, es decir, • Especialistas en computación para la mantención, modificación y posibles durante e la pasada del satélite, opera correcciones de los programas todo el período durante el cual el computacionales de la Estación satélite está visible desde la Estación Terrena y también a bordo del Terrena. Incluye control computarizado satélite; del seguimiento de la antena, antena subida y verificación del enlace de subida, • Expertos de apoyo de ingeniería y de recepción de data y comprobación de datos, para la planificación de estatus de todos los parámetros críticos operaciones, es, discusión de resultados de los sistemas del satélite. y actuar en momentos de crisis; • Administrativos para labores de secretaría; Las tareas inmediatas posteriores a una pasada incluyen la extracción de • Ingenieros especializados para información de administración administraci de los monitoreo y análisis detallado de la sistemas propios del satélite para data proveniente del satélite. efectos de control de calidad, • Administrativos para labores de secretaría.
La función de la estación es la adecuada de las señales de TV para su transmisión al satélite, de donde se realiza la radiodifusión de las mismas.
estación estará formada por el subsistema de antena, subsi subsistema stema de seguimiento, transmisión/recepción en radiofrecuenci radiofrecuencia, a, etapa de conversión de fre frecuencia, Dependiendo del tipo de estación, modulación, demodul demodulación, ación, esta se puede encargar de transmitir conexión con el Centro de y/o recibir información, controlar el y suministro de estado del satélite y su situación orbital. Programas energía eléctrica. Los tipos principales de estación son: • • • •
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Pequeñas estaciones receptoras de TV por satélites DBS. Estaciones terrenales Portátiles. (deportes, conferencias). Estaciones o terminales VSAT. Terminales de aberturas muy pequeñas (redes de difusión, transmisión de datos privados, intercambios de datos, etc.). Grandes estaciones de comunicaciones internacionales.
Su diseño es conceptualmente el mi smo que una estaci mismo estación ón convencional de comunicaciones dado que, en principio, el procesamiento de la señal a transmitir es similar en todos los casos. Por consiguiente, consi guiente, la
Las cadenas de recepción no son estrictamente necesarias, ya que la radiodifusión implica una comunicación unidireccional, sin embargo, es muy conveniente eniente poder supervisar las portadoras transmitidas a través del satélites, por lo que se debe considerar a las cadenas de recepción como parte integrante de la estación. El dimensionado, configuración e interconexión de sus diferentes subsistemas estarán rán en función de las características técnicas del satélite, del número de canales a transmitir, así como la filosofía de redundancia que se adopte para los diferentes subsistemas. La vía de transmisión consta de: Interconexión 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.
Para la recepción podemos CONATEL es el ente de considerar que es como la imagen de administración y relacione de las telecomunicaciones en el país, con un espejo: domicilio en la Ciudad de Quito, quien le competente: • Antena Parabólica • Dictar las políticas del Estado con • Convertidor de RF a IF. relación a las telecomunicaciones. • Procesamiento de la Banda base. • Aprobar el Plan Nacional de • Interconexión con la salida de la Desarrollo de las banda base. Telecomunicaciones. • Amplificador de nivel bajo de • Aprobar el Plan de Frecuencias y de ruidos de alimentación ANBA. uso del espectro radioeléctrico. • Aprobar las normas de El diseño de las estaciones homologación, regulación y control terrenales ha progresado mucho. de equipos y servicios de Además de las estaciones terrenales telecomunicaciones: fijas que desempeñan papeles • Aprobar los pliegos tarifarios de los estratégicos existentes: servicios de telecomunicaciones abiertos a la correspondencia pública, así como los cargos de • Terminales de aberturas muy interconexión que deban pagar pequeñas TAMP. obligatoriamente los concesionarios • Estaciones terrestres de servicios portadores, incluyendo transportables. los alquileres de circuito. • Estaciones de conexión portátiles • Establecer términos, condiciones y ligera de transporte aéreo. plazos para otorgar las concesiones de servicios portadores, incluyendo Últimas tendencias para la instalación y los alquileres de circuitos. desarrollo para las instalaciones • Designar al servicio de CONATEL. terrenas: • Autorizar a la Secretaria de Nacional de Telecomunicaciones la suscripción de contratos de concesión para la REGLAMENTOS EN VENEZUELA explotación de servicios de telecomunicación. • i) Autorizar a la Secretaria nacional de Telecomunicaciones la suscripción de contratos de concesión para el uso de espectro radioeléctrico. • Expedir los reglamentos necesarios para las interconexiones de las Consejo Nacional de redes. Telecomunicaciones (CONATEL).
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Aprobar el plan de trabajo de la Secretaria naciona nacional de Telecomunicaciones. Aprobar los presupuestos de la secretaria nacional de telecomunicaciones. Conocer y aprobar el informe de labores de la Secretaria Nacional de Telecomunicaciones, así como de sus estados financieros auditados. Promover la investigación ación científica y tecnológica en el área de las telecomunicaciones. Aprobar los personajes provenientes de la aplicación de las tarifas por el uso de frecuencias radioeléctricas que se destinaran a los presupuestos del CONATEL de la Secretaria Nacional de Telecomunicaciones. Expedir los reglamentos operativos necesarios para el cumplimiento de sus funciones.
La Estación Terrena de Control Principal está ubicada en Bamari, el Sombrero, estado Guárico. La estación fue construida especialmente para el proyecto y consta de dos secciones: el Centro de Control Satelital, a cargo de ABAE que se encarga de la operación del satélite, y una estación de Telepuerto, a cargo de Cantv que es el portador de los servicios de telecomunicaciones. También existe una Estación Terrena de Control Secundaria o de Respaldo que está situada en Luepa, estado Bolívar. Esta estación está completamente capacitada para controlar el satélite en casos ca excepcionales. Ambas garantizan el funcionamiento en condiciones óptimas de los sistemas de suministro de energía, posicionamiento, autoauto regulación y telecomunicaciones del satélite las 24 horas del día, los 365 días del año durante sus más de 16 años de vida útil.
ULTIMA GENERACION EN TELECOMUNICACIONES SATELITALES
Un ejemplo de las estaciones estaci Terrenas en Venezuela es el sistema de estaciones de Control: El Satélite S Simón Bolívar es operado y controlado desde el territorio nacional por un grupo de especialistas venezolanos pertenecientes a la Agencia Bolivariana para Actividades Espaciales (ABAE).
Los operadores venezolanos están altamente capacitados para el manejo de todas las operaciones ordinarias y extraordinarias vinculadas con el Satélite Simón Bolívar. Además de la operación técnica por parte de ABAE, hay
personal dedicado a la operación de los servicios que presta el satélite venezolano, que son ofrecidos por Cantv. Así, la oferta de servicios y la administración del uso de las bandas corresponden al personal venezolano de Cantv.
GlobalStar también ofrece el servicio de telefonía satelital incorporando el modelo Qualcomm GPS 1700, equipo portátil monomodal mas pequeño del mercado en la actualidad, el cual permite una cobertura satelital digital CDMA ULTIMAS TENDENCIAS EN ESTACIONES TERRENAS La Empresa GlobalStar, recientemente lanzo su 2° Generación de satélites de orbita baja. Existen 25 Gateways en el Mundo que procesan la comunicación satelital de Globalstar. En México se encuentra uno de ellos, ubicado en San Martin Texmelucan, Puebla. Esta sta estación cuenta con 4 antenas de recepción satelital y una estación de control con enlaces a los anillos de Larga Distancia y Conexión a Internet. Además ofrecen una plataforma para transmisión de voz y Datos altamente confiable. Ofrecen las nuevas tendencias dencias en relación a Servicios de Rastreo para los Transportistas, basado en el Servicio Rastreo Hibrido Celular/Satelital.
Globalstar también pone al alcance el Spot Connect, único mensajero satelital que se sincroniza vía Bluetooth con un Smartphone para su uso fuera del d área de cobertura celular. Proporciona la misma funcionalidad del dispositivo Spot a los Smartphone además de ofrecer la flexibilidad de mandar mensajes de textos (de hasta 40 caracteres) controlados por la App que se descarga de Internet.
Este micro de la serie Avances Tecnológicos de Antel explica las ventajas de la tecnología tecnologí LTE respecto a GSM y UMTS, y como mejora la experiencia de los usuarios.
El Spot Connect nect convierte a los Smartphone en dispositivos de comunicación satelital, agregando funcionalidad de posicionamiento global (GPS) para determinar la ubicación del usuario.. Emplea la red de comunicación satelital Globalstar para transmitir información a loss contactos del usuario, así como al personal de respuesta de emergencia desde cualquier parte en el planeta. El usuario también puede actualizar su Twitter y Facebook, así como enviar emails cortos y mensajes de texto. En caso de una emergencia crítica puede ede enviar mensajes SOS solicitando asistencia para emergencias
Avances Tecnológicos- LTE Las redes celulares han evolucionado notablemente con el paso del tiempo.
Star One anuncia un nuevo satélite con banda Ka para 2016 El operador de satélites Star One, subsidiaria de Embratel anuncia el desarro de un nuevo satélite denominado Star One D1. Con una inversión de 400 millones de dólares de dólares, este artefacto inaugura la familia D, cuarta generación de satélites de la firma, y que tendrá foco en la banda Ka, para la oferta de servicios de Internet a bajo costo vía satélite. Según consignó consi la firma en un comunicado, el satélite estará equipado con las bandas C, Ku y Ka, y permitirá ampliar la oferta de capacidad satelital en Sudamérica y Centroamérica. Star One prevé lanzar el D1 al espacio durante dura el primer trimestre de 2016.
ESTACIONES TERRENAS TENDENCIAS PARA LA INSTALACIÓN INSTALACIÓN Y DESARROLLO DESARRO DE ESTACIONES TERRENAS
EDICION 2014