Fundamentos de Fundamentos de Telecomunicaciones Telecomunicaciones v v í í a Sat a Sat é é lite lite MSC Eng, Julio Duran, CCDP, CCNA Presidente CVG Telecom [email protected] Merida , 28 de Julio del 2005
Fundamentos de Fundamentos de Telecomunicaciones Telecomunicaciones
vvíía Sata Satéélite lite
MSC Eng, Julio Duran, CCDP, CCNAPresidente CVG [email protected]
Merida , 28 de Julio del 2005
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SatSatééliteslites
Un satélite es cualquier objeto que da vueltas alrededor de un planeta en una trayectoria circular o elíptica.Satélites artificiales – hechos por el hombreMisión:– Comunicaciones– Meteorología– Espionaje– Experimentos científicos
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Ciencia FicciCiencia Ficcióónn
En Octubre de 1945, Arthur C. Clarke publica en Wireless World un artículo de 4 páginas que inicia la aventura.Clarke plantea Naves Repetidoras Tripuladas lanzadas por cohetes con fuentes de energía atómica.
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ConceptoConcepto de Arthur Clarkede Arthur Clarke
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TresTres OrbitasOrbitas BasicasBasicas
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ZonasZonas de de CoberturaCobertura
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VentanaVentana de de MicroondasMicroondas
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FrecuenciasFrecuencias en Banda Kuen Banda Ku
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FrecuenciasFrecuencias en Banda Cen Banda C
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RegionesRegiones de UIT en Banda Kude UIT en Banda Ku
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Ventaja GeogrVentaja Geográáficafica
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Interferencia SolarInterferencia Solar
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MotivaciMotivacióón inicialn inicial
En 1954 John R. Pierce de AT&T Bell Labs, hizo los primeros cálculos de factibilidad económica.Si un cable submarino (TAT-1 en 1956) con capacidad de 36 llamadas simultáneas costaba de 30 a 50 millones de dólares, un repetidor en órbita con capacidad de 1,000 llamadas justificaba una inversión de 1,000 millones
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Primer Cable submarinoPrimer Cable submarino
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SputnikSputnik II
En 1957 la URSS lanza el primer satélite de comunicaciones a bordo del cohete Sputnik IDuración de las baterías: 3 semanas
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ECHO 1ECHO 1
El 12 de Agosto de 1960, el cohete DELTA de Douglas(ahora Boeing) pone en órbita el primer satélite “pasivo”: el ECHO 1A, básicamente un globo-espejo fabricado por Grumman (ahora Northrop Grumman)
Thor intermediate-range ballistic missile
30.5 m de diámetro
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Inicia la Competencia Inicia la Competencia ““activaactiva””
En 1962 RELAY: NASA y RCAEn 1962 TELSTAR: AT&T (ahora LORAL Skynet)En 1963 SYNCOM: NASA y Hughes Aircraft Company(ahora Boeing)
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PAJARO MADRUGADORPAJARO MADRUGADOR
En 1965 COMSAT (ahora LMGT) lanza el primer satelite comercial de comunicaciones fabricado por Hughes Aircraft Company (ahora Boeing)
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Inician los monopoliosInician los monopolios
En 1962 el Congreso de EEUU promulga el Communications Satellite Act y se forma la Communications Satellite Corporation (COMSAT) como monopolio de la comunicación satelital en EEUUEn 1964, agencias de 11 paises se unen para formar el International Telecommunications SatelliteConsortium (INTELSAT)
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Primera Red GlobalPrimera Red Global
Con el INTELSAT III, se logró la primera red global días antes del alunizaje del Apollo 11 en 20 de Julio de 1969.Hoy INTELSAT tiene más miembros que la ONU.
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ParParáámetros de un Satmetros de un Satéélitelite
MisiónPeso: Hasta 10 toneladasVida útil: 10 a 20 añosPotencia: 10 a 30 kWCobertura: hasta 1/3 parte de la tierraBandas de frecuenciaTranspondedoresTipo de estabilización
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InformaciInformacióón General del Satn General del Satéélite lite NSSNSS--77
Orbital Type: GeosynchronousOrbital Location: 338.5º East (21.5º West)Orbital Control: +/- 0.05º inclination and longitudeSatellite Type: Lockheed Martin A2100AX, 3-axis
stabilizedSatellite Launch Mass: ~4650 kgLaunch Vehicle: Ariane 44LLaunch Date: 1st Quarter 2002In-Service Date: 2nd Quarter 2002Design Lifetime: 12 yearsSatellite Primary Power: 11 kW (end-of-life)Payload Transponders: 36 x C-Band (50 Watt TWTAs)
36 x Ku-Band (120 Watt TWTAs)
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CC--Band InformaciBand Informacióón de n de CargaCargaNumber of Transponders: 36Transponder Bandwidths: 8 x 72 MHz and 28 x 54 MHz
(7 MHz and 6 MHz guard-bands)Coverage Beams:East Hemisphere (EH)
West Hemisphere (WH)North East Zone (NE)South East Zone (SE)Global (G)
Polarization: LHCP & RHCPSaturated Flux Density: -98 dBW/m2 (G/T = 0 dB/K)
(at maximum gain)Gain Adjustment Range: 0 - 15 dB (1 dB steps)G/T Range: -12 to +3 dB/KSaturated EIRP Range
Hemi/Zone: 34 - 45 dBWGlobal 30 - 33 dBW
Beacon Frequency: 4199.5 MHz
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KuKu--Band InformaciBand Informacióón de n de CargaCargaNumber of Transponders: 36Transponder Bandwidths: 5 x 62 MHz and 31 x 54 MHzCoverage Beams: Europe/Middle East (EU)
West Africa (WA)South Africa (SA)N.America / Caribbean (NA)Central / N.South America (CA)Southern Cone / Brazil (SC)
Polarization: Linear - Horizontal & VerticalTransponder Modes: Fixed Gain (FGM) or Automatic Level
(ALC)SFD (FGM, max gain): -91 dBW/m2 (G/T = 0 dB/K)SFD (ALC, max gain): -101 dBW/m2 (G/T = 0 dB/K)FGM Adjustment Range: 0 to 15 dB (1 dB steps)ALC Adjustment Range: -10 to+3 dB w.r.t. saturation (0.5 dB
steps)G/T Range: -4 to +7 dB/KSaturated EIRP Range: 42 - 52 dBWBeacon Frequencies: 11451 & 11454 MHz
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NSSNSS--7 Lockheed Martin A2100AX 7 Lockheed Martin A2100AX (Deployed & Stowed Configurations)(Deployed & Stowed Configurations)
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NSSNSS--7 Configuraci7 Configuracióón de Antenan de Antena
C-BandEH & WH
Ku-BandEU & NA
C-BandNEZ
C-BandSEZ
Ku-BandSA & WA
Ku-BandCA & SC
C-BandGlobal Rx
C-BandGlobal Tx
South
WestEast
North
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OnOn--Board Redundancy Board Redundancy -- BusBus
Triple Redundancy for Key Subsystems
Command Receiver: 3 for 1
Telemetry Transmitters: Two sets of 2 for 1
Uplink / Downlink Unit: 3 for 1
On-Board Processor: 3 for 1
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OnOn--Board Redundancy Board Redundancy -- PayloadPayload
Receivers:
C-Band Receivers: 8 for 6Ku-Band Receivers: 11 for 8
Oscillators:
Master Oscillators 3 for 1
Channel Amplifiers and TWTAs:
C-Band: 20 for 18 (two sets)Ku-Band: 22 for 20 & 18 for 16
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TranspondedoresTranspondedores
Un aparato electrónico que recibe, convierte la señal a otra frecuencia y la transmite de regresoBent pipe: Rebota lo que le manda la tierraOn Board Processing: Procesa, Multiplexa, EnrutaEl dilema es la obsolescencia
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Transponder CharacteristicsTransponder Characteristics(C(C--Band and KuBand and Ku--Band)Band)
Cross-Polarization Isolation: >27 dB typical
Co-Polarization Isolation: >27 dB typical
Input/Output Back-Off:Single Carrier 0 dB / 0 dBMulti-Carrier 6 dB / 3 dB
Minimum C/3IM: OBO C/3IM(two-carrier) 2 17 dB
3 22 dB4 26 dB6 28 dB
Gain Stability: 1.0 dB (pk-pk 24 hours)2.0 dB (pk-pk over life)
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ÓÓrbita geoestacionariarbita geoestacionaria
GEOTambién llamada Geosíncrona o SíncronaDistancia de 22,000 mi = 36,000 kmVelocidad de 7,000 mph = 11,200 km/hSobre el ecuadorPosiciones orbitales muy valiosas.Separación de 2 o 4 grados
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ÓÓrbita rbita geoestacionariageoestacionaria
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Lejos o cerca?Lejos o cerca?
r
Satélite GEO (no a escala)
Satélite GEO
Dist = 6 r
tierra tierra
Luna
10 Dist
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Principles in Practice: Principles in Practice: Global Mediaport InitiativeGlobal Mediaport Initiative
Vista desde NSS-806 a 35796 Km de altura sobre el Ecuador a 319.5° EVista desde NSSVista desde NSS--806 a 35796 Km de altura 806 a 35796 Km de altura sobre el Ecuador a 319.5sobre el Ecuador a 319.5°° EE
06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 am06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 amam
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Principles in Practice: Principles in Practice: Global Mediaport InitiativeGlobal Mediaport Initiative
Vista desde Polo Norte a 35796 Km de alturaVista desde Polo Norte a 35796 Km de alturaVista desde Polo Norte a 35796 Km de altura
06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 am
06/01/2004, 06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 Hora de Venezuela 1:32 amam
35796 Km35796 Km35796 Km
[email protected]º[email protected]@40.5ºº
Orbita de Clarke
Radio de la TierraRadio de Radio de la Tierrala Tierra
Meridiano de GreenwichLongitud 0º
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Principles in Practice: Principles in Practice: Global Mediaport InitiativeGlobal Mediaport Initiative
3
35796 Km35796 Km35796 Km
06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 am
06/01/2004, 06/01/2004, Hora de Venezuela 1:32 Hora de Venezuela 1:32 amam
Vista desde un costado a 35796 Km de alturaVista desde un costado a 35796 Km de alturaVista desde un costado a 35796 Km de altura
Línea del Ecuador TerminalTerminalTerminal
HubHubHub
NSS-806NSSNSS--806806
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¿¿QuQuéé tan rtan ráápido vuelan?pido vuelan?
160
2,15011,200
3,600
Automóvil
Concorde
Satélite
Luna
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¿¿Se pueden ver?Se pueden ver?
Sí, se puede ver varios satélites al día, la Estación Espacial Internacional y los satélites de Iridium que pueden verse en plena luz del día.www.heavens-above.com
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ÓÓrbitas bajasrbitas bajasLEO:
Órbitas asíncronasEntre 600 y 1500 km de distancia de la tierraMuchos satélites (Iriduim 66, Globalstar 48, Teledesic 840)En varios planos (Iriduim 6, Globalstar 8, Teledesic 21)Periodo de 100 minutos aprox.
MEOÓrbitas asíncronas10,500 km de distancia de la tierraMenos satélites (ICO 10, Oddysey 12)En un par de planos (ICO 2, Oddysey 3)Periodo de 6 horas
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ÓÓrbitas Elrbitas Elíípticaspticas
Orbitas selectivasSe acercan a dónde está la población Nadie vive a más de 50 grados Sur
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Basura espacialBasura espacial
Más de 20,000 objetos deambulan por los alrededores de la tierra.Más de 6,000 son más grandes que una manzana y son rastreados por el U.S. SpaceCommand que los mantiene monitoreados todo el tiempo40% de la basura espacial fue fabricada por el hombreViajan a más de 80 km por segundo (orbitan al sol)
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Estaciones TerrenasEstaciones Terrenas
Algunos tipos de antenas:ParabólicasCassegrainOffset
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GeometrGeometríía de un Paraboloidea de un Paraboloide
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Patron de Patron de RadiaciRadiacióón de Antenan de Antena
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Antena de Alimentador Antena de Alimentador CentradoCentrado
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Antena Antena CassegrainCassegrain
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Antena de Alimentador Antena de Alimentador DescentradoDescentrado
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TiposTipos de Antenade Antena
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Sistema de AlimentaciSistema de Alimentacióón de Antenan de Antena
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Bocinas BBocinas Báásicas Primariassicas Primarias
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DiplexorDiplexor
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PolarizaciPolarizacióón Circularn Circular
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DemostraciDemostracióón de Polarizacin de Polarizacióón Circularn Circular
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ReutilizaciReutilizacióón de Frecuencian de Frecuencia
Page 55
Aislamiento de PolarizaciAislamiento de Polarizacióónn
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AislamientoAislamiento de de AntenasAntenas
Page 57
BloqueBloque de un LNAde un LNA
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BloqueBloque de un LNBde un LNB
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UpUp--Converter de un PasoConverter de un Paso
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Down Converter de un Down Converter de un pasopaso
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EspectroEspectro de de RuidoRuido de de FaseFase
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BloqueBloque de un Modemde un Modem
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CurvasCurvas de BERde BER
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ModulaciModulacióón QPSKn QPSK
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Demodulador QPSKDemodulador QPSK
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IMP 3 vs. IMP 3 vs. BackoffBackoff
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RangoRango dinamicodinamico del del AmplificadorAmplificador
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CalculoCalculo de EIRPde EIRP
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Subsistema de ComunicacionesSubsistema de Comunicaciones
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Diagramas de CoberturaDiagramas de Cobertura
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CC--Band Uplink Frequency PlanBand Uplink Frequency Plan
EHL1 EHL2 EHL3
X
EHL4
X
EHL5
X
EHL6
X
EHL7 EHL8 EHL9East Hemi(LHCP)
WHL1 WHL2 WHL3
X
WHL4
X
WHL5
X
WHL6
X
WHL7 WHL8 WHL9West Hemi(LHCP)
GAL9GAL8
EHR1 EHR2 EHR3 EHR4 EHR5 EHR6 EHR7 EHR8 EHR9East Hemi(RHCP)
NER1 NER2 NER3 NER4 NER5 NER6 NER7 NER8 NER9North East(RHCP)
GBR9GBR8
WHR1 WHR2 WHR3 WHR4 WHR5 WHR6 WHR7 WHR8 WHR9West Hemi(RHCP)
SER1 SER2 SER3 NSR4 SER5 SER6 SER7 SER8 SER9South East(RHCP)
5851
/362
6
5887
/366
2
5923
/369
8
5930
/370
5
5966
/374
1
6002
/377
7
6009
/378
4
6036
/381
1
6063
/383
8
6069
/384
4
6096
/387
1
6123
/389
8
6129
/390
4
6156
/393
1
6183
/395
8
6189
/396
4
6216
/399
1
6243
/401
8
6249
/402
4
6276
/405
1
6303
/407
8
6309
/408
4
6336
/411
1
6363
/413
8
6369
/414
4
6396
/417
1
6423
/419
8
Global(LHCP)
Global(RHCP)
7 7 6 6 6 6 6 6
72 MHz 72 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz
X Indicates transponder which can be cross Strapped to a Ku Band Downlink
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CC--Band Downlink Frequency PlanBand Downlink Frequency Plan
EHR1 EHR2 EHR3
X
EHR4
X
EHR5
X
EHR6
X
EHR7 EHR8 EHR9East Hemi(RHCP)
WHR1 WHR2 WHR3
X
WHR4
X
WHR5
X
WHR6
X
WHR7 WHR8 WHR9West Hemi(RHCP)
GAR9GAR8
EHL1 EHL2 EHL3 EHL4 EHL5 EHL6 EHL7 EHL8 EHL9East Hemi(LHCP)
NEL1 NEL2 NEL3 NEL4 NEL5 NEL6 NEL7 NEL8 NEL9North East(LHCP)
GBL9GBL8
WHL1 WHL2 WHL3 WHL4 WHL5 WHL6 WHL7 WHL8 WHL9West Hemi(LHCP)
SEL1 SEL2 SEL3 NSL4 SEL5 SEL6 SEL7 SEL8 SEL9South East(LHCP)
5851
/362
6
5887
/366
2
5923
/369
8
5930
/370
5
5966
/374
1
6002
/377
7
6009
/378
4
6036
/381
1
6063
/383
8
6069
/384
4
6096
/387
1
6123
/389
8
6129
/390
4
6156
/393
1
6183
/395
8
6189
/396
4
6216
/399
1
6243
/401
8
6249
/402
4
6276
/405
1
6303
/407
8
6309
/408
4
6336
/411
1
6363
/413
8
6369
/414
4
6396
/417
1
6423
/419
8
Global(RHCP)
Global(LHCP)
72 MHz
7 7 6 6 6 6 6 6
72 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz 54 MHz
X Indicates transponder which can be cross Strapped from a Ku Band Uplink
Page 73
KuKu--Band Uplink Frequency PlanBand Uplink Frequency Plan
NAH1 NAH2
X
NAH3
X
NAH4
X
NAH5
X
NAH6 NAH7 NAH8
North America
1400
5
1403
6
1406
7
1407
4
1410
1
1412
8
1413
4
1416
1
1418
8
1419
4
1422
1
1424
8
1425
4
1428
1
1430
814
314
1434
1
1436
8
1437
4
1440
1
1442
8
1443
4
1446
1
1448
8
7 6 6 6 6 6 6
EUH1 EUH2
X
EUH3
X
EUH4
X
EUH5
X
EUH6 EUH7 EUH8
Europe/Middle East
1400
5
1403
6
1406
7
1407
4
1410
1
1412
8
1413
4
1416
1
1418
8
1419
4
1422
1
1424
8
1425
4
1428
1
1430
8
1431
4
1434
1
1436
8
1437
4
1440
1
1442
8
1443
4
1446
1
1448
8
7 6 6 6 6 6 6H
PolNAV1 NAV2
X
NAV3
X
NAV4
X
NAV5
X
NAV6 NAV7 NAV8
7 6 6 6 6 6 6
EUV1 EUV2
X
EUV3
X
EUV4
X
EUV5
X
EUV6 EUV7 EUV8
7 6 6 6 6 6 6V
Pol
CAH1 CAH2
X
CAH3
X
CAH4
X
CAH5
X
CAH6 CAH7 CAH8
7 6 6 6 6 6 6
WAH1 WAH2
X
WAH3
X
WAH4
X
WAH5
X
WAH6 WAH7 WAH8
7 6 6 6 6 6 6H
Pol
Central America West Africa
SCV1 SCV2
X
SCV3
X
SCV4
X
SCV5
X
SCV6 SCV7 SCV8
7 6 6 6 6 6 6
SAV1 SAV2
X
SAV3
X
SAV4
X
SAV5
X
SAV6 SAV7 SAV8
7 6 6 6 6 6 6V
Pol
Southern Cone Southern Africa
X Indicates transponder which can be cross Strapped to a C Band Downlink
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KuKu--Band Downlink Frequency PlanBand Downlink Frequency Plan
NAH1 NAH2
X
NAH3
X
NAH4
X
NAH5
X
NAH6 NAH7 NAH8
NorthAmerica
(Horizontal)
1400
5/11
705
1403
6/11
736
1406
7/11
767
1407
4/11
774
1410
1/11
801
1412
8/11
828
1413
4/11
834
1416
1/11
861
1418
8/11
888
1419
4/11
894
1422
1/11
921
1424
8/11
948
1425
4/11
954
1428
1/11
981
1430
8/12
008
1431
4/12
014
1434
1/12
041
1436
8/12
068
1437
4/12
074
1440
1/12
101
1442
8/12
128
1443
4/12
134
1446
1/12
161
1448
8/12
188
7 6 6 6 6 6 6
EUH1 EUH2
X
EUH3
X
EUH4
X
EUH5
X
EUH6 EUH7 EUH8
Europe/Middle East(Horizontal)
1400
5/10
955
1403
6/10
986
1406
7/11
017
1407
4/11
024
1410
1/11
051
1412
8/11
078
1413
4/11
084
1416
1/11
111
1418
8/11
138
1419
4/11
144
1422
1/11
171
1424
8/11
198
1425
4/11
464
1428
1/11
491
1430
8/11
518
1431
4/11
524
1434
1/11
551
1436
8/11
578
1437
4/11
584
1440
1/11
611
1442
8/11
638
1443
4/11
644
1446
1/11
671
1448
8/11
698
7 6 6 6 6 6 6H
Pol
SCH1 SCH2 SCH3 SCH4 SCH5 SCH6 SCH7 SCH8
SouthernCone
(Horizontal)
7 6 6 6 6 6 6
SAH1 SAH2 SAH3 SAH4 SAH5 SAH6 SAH7 SAH8
SouthernAfrica
(Horizontal)
7 6 6 6 6 6 6H
Pol
CAV1 CAV2 CAV3 CAV4 CAV5 CAV6 CAV7 CAV8
CentralAmerica(Vertical)
7 6 6 6 6 6 6
WAV1 WAV2 WAV3 WAV4 WAV5 WAV6 WAV7 WAV8
West Africa(Vertical)
7 6 6 6 6 6 6V
Pol
EUH9 EUH10 EUH11 EUH12
1400
5/12
505
1403
6/12
536
1406
7/12
567
1407
4/12
574
1410
1/12
601
1412
8/12
628
1413
4/12
634
1416
1/12
661
1418
8/12
688
1419
4/12
694
1422
1/12
721
1424
8/12
748
6 6 6
Europe/Middle East(Horizontal)
X Indicates transponder which can be cross Strapped from a C-Band Uplink
Page 75
CC--Band InterconnectivityBand Interconnectivity
TransponderNumber
Bandwidth(MHz)
Downlink Beams Uplink Beams FrequencyChannels
1,2 72 WHR WHL or EHL 1,23,4,5,6 54 WHR WHL, EHL or any Ku-band uplink beam 3,4,5,6
7 54 WHR WHL or EHL 78,9 54 WHR or GR WHL, EHL or GL 8,9
10,11 72 EHR WHL or EHL 1,212,13,14,15 54 EHR WHL, EHAL or any Ku-band uplink beam 3,4,5,6
16 54 EHR WHL or EHL 717*,18* 54 EHR WHL, EHL 8,919,20 72 WHL or SEL WHR, EHR, NER or SER 1,2
21,22,23,24,25, 54 WHL or SEL WHR, EHR, NER or SER 3,4,5,6,726*,27* 54 WHL or SEL WHR, EHR, NER or SER 8,928,29 72 EHL or NEL WHR, EHR, NER or SER 1,2
30,31,32,33,34 54 EHL or NEL WHR, EHR, NER or SER 3,4,5,6,735,36 54 EHL, NEL or GL WHR, EHR, NER, SER or GR 8,9
* When Global Beam is selected for transponder 8 and/or 9, transponder 17 and/or 18 can not be used.* When Global Beam is selected for transponders 35 and/or 36, transponder 26 an/or 27 can not be used.Note: Downlink and Uplink Beams can be individually selected for each transponder.
Page 76
KuKu--Band InterconnectivityBand Interconnectivity
TransponderNumber
Bandwidth(MHz)
DownlinkBeams
DownlinkFrequencyChannels
Uplink Beams UplinkFrequencyChannels
1 62 EUH 1 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 12,3,4,5 54 EUH 2,3,4,5 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV
or C-Band WHA or EHA2,3,4,5
6,7,8 54 EUH 6,7,8 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 6,7,89 62 EUH
or WAV (or CAV/SCH)
1719
Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 1
10,11,12 54 EUH or WAV
(or CAV/SCH)
18,19,202,3,4
10,11,12
Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 2,3,4
13,14,15,16 54 SAH or WAV 5,6,7,8 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 5,6,7,817 62 SAH or WAV
(or CAV/SCH) 19
Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 1
18,19,20 54 SAH or WAV(or CAV/SCH)
2,3,410,11,12
Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 2,3,4
21 62 SCH or CAV 9 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 122, 23, 24 54 SCH or CAV 10,11,12 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 2,3,4
25, 26,27,28 54 SCH or CAV 13,14,15,16 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 5,6,7,829 62 NAH 9 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 1
30,31,32,33 54 NAH 10,11,12,13 Any Ku-band incl. combined EUV/NAVor C-Band WHA or EHA
2,3,4,5
34,35,36 54 NAH 14,15,16 Any Ku-band incl. combined EUV/NAV 6,7,8
Notes: (1) Downlink and Uplink Beams can be individually selected for each transponder.
Page 77
Zonas ClimatologicasZonas Climatologicas
Page 78
Distribucion de Atenuacion de las ZonasDistribucion de Atenuacion de las Zonas
Page 79
G/T en Banda CG/T en Banda C
Page 80
G/T en Banda Ku G/T en Banda Ku
Page 81
Requisitos de Seguimiento en banda CRequisitos de Seguimiento en banda C
Page 82
Requisitos de Seguimiento en banda Requisitos de Seguimiento en banda KuKu
Page 83
Enlace Enlace SatelitalSatelital
Page 84
ParParáámetrosmetros del Enlacedel Enlace
Page 85
LimitesLimites de PDF en la de PDF en la SuperficieSuperficie TerrestreTerrestre
Page 86
EjemploEjemplo del del ccáálculolculo del PDFdel PDF
Page 87
G/TG/T
Page 88
EbEb/No /No vsvs BERBER
Page 89
BER IN BER IN vsvs BER OUT BER OUT parapara ccóódigosdigosexternosexternos
Page 90
Centros de ControlCentros de Control
Se comunican con el satélite en todo momento desde el lanzamiento hasta el fin de su vida útilMantienen al satélite geoestacionario fijoControlan su “attitude” (relación con tierra y sol)TelemetríaTrackingControl
Page 91
TelepuertosTelepuertos
Lugar donde se comparten instalaciones como:– Acceso a fibra– Grandes y diversas antenas– UPS– Personal técnico
Servicios ocasionales
Page 92
LanzamientoLanzamiento
Cohete o Transbordador espacialLa primera etapa consiste en sacarlo de la atmósferaGeneralmente se lanzan hacia el Este (Kourou, Cabo Cañaveral) para aprovechar la rotación de la tierra.En el ecuador por dos razones:– Máximo empuje– Menor inclinación en la órbita
Velocidad de escape 40,320 km/hrVelocidad orbital 27,000 km/hr a 250 km de altura hace que haya un balance perfecto entre gravedad y empuje.
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LanzamientoLanzamiento
Órbita elípticaManiobras de apogeo cerca del solÓrbitas de transferenciaÓrbita de deriva
Page 94
SegurosSeguros
Generalmente se aseguran el lanzamiento junto con los primeros 2 a 5 años.Posteriormente se asegura el resto de la vida en pólizas separadas1998 y 1999 trajeron la racha más desafortunada de fallas en órbita.Los principales brokers son Marsh, InternationalSpace Brokers (ISB), Willis y AON Desde 10% por lanzamiento más 12 meses hasta 25% por lanzamiento más 5 años.Depende del Lanzador
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SegurosSeguros
$0$200$400$600$800
$1,000$1,200$1,400$1,600$1,800
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99
CumulativePremiumClaims
Fuente: ISB
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Bandas de FrecuenciasBandas de Frecuencias
Banda L. 950 MHz a 2050 GHz.Banda C. 3.4 - 4.2 GHz a 5.825 - 6.425 GHzBanda Ku. 11.7 - 12.7 GHz Banda Ka. 18 a 22 GHzFactores:– Lluvia– Separación de satélites – Interferencias– Potencia
Page 97
EnlacesEnlaces
Cálculo de Enlace: Es una manera de calcular si la señal va a llegar con la potencia necesaria para ser detectada, en función de varios parámetros:– Características de la señal: Potencia, nivel de ruido
original, nivel de ruido aceptable– Banda de frecuencias– Antena Transmisora: Eficiencia, diámetro, – Satélite: Distancia de la órbita, posición, elevación,
PIRE, Figura de Mérito (G/T), SFD.– Antena Receptora– Medio de transmisión: Espacio libre, Ruido
Page 98
ComunicaciComunicacióón digitaln digital
Modulación:QPSK8PSK16QAM
Códigos FEC:Reed Solomon (Bloques)Viterbi. (Código convolucional) Gana 5dB en potencia, pierde 3 dB en ancho de banda.Turbo Codes
Page 99
ModulaciModulacióónn
Page 100
AccesoAcceso
Punto a puntoPunto a multipuntoHubSCPC. Single Channel Per CarrierTDMA. 1 portadoraFDMA. Varias portadorasCDMA. Por códigos.DAMA.
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Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
Lockheed Martin Commercial Space SystemsFabricantes de satélites DBS y Servicio FijoA2100Construidos en Sunnyvale, CAClean room de más de 2 campos de futbol16 satélites por añoCiclo de 14 mesesPertenece a Lockheed Martin Corp (LMT) con ventas anuales de $25 mil Millones USDwww.lmcommercialspace.com
Page 102
Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
Boeing Satellite SystemsAntes eran Hughes Space & CommunicationsHabían construido TODOS los satélites comerciales mexicanos. No construirán Satmex 6Principales plataformas: Boeing (HC) 601 y 702Forman parte de The Boeing Company con más de 50 mil millones de dólares en ventaswww.hughespace.com
Page 103
Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
Space Systems LoralConstruyen el Satmex 6 (Contrato de $300 Millones)Plataforma principal SSL 1300Nueva plataforma de alta potencia: 20.20™Forman parte de Loral Space & Communications(LOR)www.ssloral.com
Page 104
Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
AstriumUna compañía de European Aeronautic Defenceand Space Company EADS y BAE SystemsContratista principal de más de 50 satélites de comunicaciónCombina las actividades de Aerospatiale Matra(Francia), Construcciones Aeronáuticas CASA (España), DaimlerChrysler Aerospace AG (Alemania), British Aerospace (UK) y Marconi (Italia) www.astrium.com
Page 105
Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
Alenia SpazioEspecialista en pequeños satélitesPueden producir hasta 1 por semanaEs accionista de nuevos proyectos Europeos: Euro Sky WayVentas por 480 Millones de USDwww.aleniaspazio.com
Page 106
Fabricantes de SatFabricantes de Satééliteslites
OtrosAlcatel (Francia)Indian Space Research OrganisationNPO-PM (Rusia)Energiya (Rusia)Orbital Sciences (LEOs)
Page 107
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
ArianespaceUna compañía de EADSMuy confiableRecientemente tuvieron la falla del Ariane 5Más detalles con su representante en México
Page 108
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
International Launch ServicesAsociación estratégica de Lockheed Martin Corp. (USA), con Khrunichev State Research andProduction Space Center y RSC Energia.Operadores de los vehículos Atlas y ProtonExperiencia de 830 vuelos$1,000 Millones en contratos en 2000.
Page 109
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
Atlas567 lanzamientos desde 195756 exitos consecutivos100% confiabilidad para la serie Atlas II
Page 110
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
Protón87 lanzamientos desde los 60s21 vuelos comerciales para ILS desde 199596% de confiabilidad
Page 111
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
BoeingDelta Launch ServicesMúltiples Vehículos: Delta II, III, y IVDesde 1,800 kg a 13,200 kg a órbita geoestacionariaConfiabilidad de 94% desde 1960; de casi 98% para Delta II desde 1989; diseñado y probado para sobrepasar 98% en Delta III y Delta IV
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Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
Page 113
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
Sea LaunchCrucero con plataformaSocios:– Boeing Commercial Space Company, Seattle,
Washington, USA – Anglo-Norwegian Kvaerner Group, Oslo, Norway– RSC-Energia, Moscow, Russia– SDO Yuzhnoye/PO Yuzhmash, Dnepropetrovsk,
Ukraine
Ventajas: Cualquier inclinación
Page 114
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
Sea Launch
Page 115
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
SoyuzLanzado desde el desierto de Kazakihstan en el Cosmódromo de Baikonur
Page 116
Lanzadores de SatLanzadores de Satééliteslites
OtrosLong March (China)Centaur (NASA)Zenit (Rusia)
Page 117
OperadoresOperadores
SES GlobalINTELSATPANAMSATNew Skies SatelliteEUTELSATLORALSATMEXHISPASATNAHUELSAT
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SatSatéélites Comerciales GEOlites Comerciales GEO
Page 119
Fabricantes de Equipo VSATFabricantes de Equipo VSAT
Se dividen el mercado entre cuatros compañías: Hughes Network Systems, ViaSat, Gilat y Shiron. Soluciones empresariales de Video, Voz y Datos.Migrando a soluciones IP.
Page 120
Elementos de una VSATElementos de una VSAT
Very Small Aperture TerminalForman parte de una red de varias miles de terminales pequeñas controladas por una estación central (Hub)Las antenas son generalmente menores a 2 metros de diámetroLa Unidad externa ODU, es un radio que recibe y transmiteLa Unidad interna IDU, es donde generalmente se encuentra la inteligencia de la terminal.Los algoritmos de control y acceso son clave.
Page 121
BloqueBloque de un terminal VSATde un terminal VSAT
Page 122
EquiposEquipos ExterioresExteriores InvolucradosInvolucrados
Soporte de Antena
Soporte del Plato LNB, HPC, & Horn
TerminalSatelital
Plato del Terminal
Page 123
BloqueBloque del HUBdel HUB
Page 124
TopologTopologíía de la Red VSATa de la Red VSAT
Page 125
Aplicaciones BroadcastingAplicaciones Broadcasting
Page 126
NivelesNiveles de de ProtocoloProtocolo de de RedesRedes VSATVSAT
Page 127
TTéécnicas de Acceso Satelitalcnicas de Acceso Satelital
Page 128
Protocolos de MProtocolos de Múúltiple Accesoltiple Acceso
Page 129
Protocolo Protocolo AlohaAloha
Page 130
ProtocoloProtocolo Aloha (cont.)Aloha (cont.)
Page 131
ComparaciComparacióón de portadoras n de portadoras AlohaAloha
Page 132
SCPCSCPC--DAMADAMA
Page 133
Vision General de Vision General de ProtocolosProtocolos VSATVSAT
Page 134
Servicios de Multimedia de Banda AnchaServicios de Multimedia de Banda AnchaServicios de Multimedia de Banda Ancha
Gobierno
Telefonia Publica
Residencial
Salud Educación
Multimedia
Comunidad
Servicios TelefónicosEducación a DistanciaTele-medicinaAdministración GubernamentalInternetStreaming VideoVideo ConferenciaWeb-FetchingTransferencia de DatosVideo por DemandaPay-per-viewTelevisión EducativaJuegos InteractivosRealidad VirtualComercio ElectrónicoServicios de Multicast
Servicios TelefServicios TelefóónicosnicosEducaciEducacióón a Distancian a DistanciaTeleTele--medicinamedicinaAdministraciAdministracióón Gubernamentaln GubernamentalInternetInternetStreamingStreaming VideoVideoVideo ConferenciaVideo ConferenciaWebWeb--FetchingFetchingTransferencia de DatosTransferencia de DatosVideo por DemandaVideo por DemandaPayPay--perper--viewviewTelevisiTelevisióón Educativan EducativaJuegos InteractivosJuegos InteractivosRealidad VirtualRealidad VirtualComercio ElectrComercio ElectróóniconicoServicios de Servicios de MulticastMulticast
Page 135
Haz de Bajada del [email protected]ºE, en Banda C, sobre América LatinaHaz de Bajada del NSSHaz de Bajada del [email protected]@319.5ººE, E, en Banda C, sobre Amen Banda C, sobre Améérica Latinarica Latina
NSS-806319.5ºEDVB-S
1.8m
1.8m
1.8m
10º 20º 30º 40º 50º 60º
1.8m
-0.5
-1.0
-1.5-2.0
-4.0
Page 136
Haz de Bajada del [email protected]ºE, Banda C, sobre VenezuelaHaz de Bajada del NSSHaz de Bajada del [email protected]@319.5ººEE, Banda C, , Banda C, sobre Venezuelasobre Venezuela
NSS-806319.5ºE
1.8m
DVB-S
1.8m
1.8m1.8m
51º 54º 57º 60º 63º
-1.2 -1.4 -1.6 -1.8 -2.0
Page 137
Haz de Subida del [email protected]ºE, en Banda C, sobre América LatinaHaz de Subida del NSSHaz de Subida del [email protected]@319.5ººE, E, en Banda C, sobre Amen Banda C, sobre Améérica Latinarica Latina
NSS-806319.5ºEDVB-S
1.8m
1.8m
1.8m
10º 20º 30º 40º 50º 60º
-0.5
-1.0
-1.5-2.0
-4.0
-1.5
Page 138
Haz de Subida del [email protected]ºE, en Banda C, sobre VenezuelaHaz de Subida del NSSHaz de Subida del [email protected]@319.5ººEE, , en Banda C, sobre Venezuelaen Banda C, sobre Venezuela
1.8m
1.8m
1.8m1.8m
51º 54º 57º 60º 63º
-1.6
-1.5
-1.4
-1.3
-1.2 -1.1 -1.0 -0.9 -0.8
NSS-806319.5ºE
DVB-RCS
Page 139
Infraestructura de NSSInfraestructura de NSS
Switch
Ground Station Facilities Satellite Network
INTERNET(Public IP Network)
DVB-
S 62
.2 Mbp
s
DVB-S 62.2 Mbps
HPALNA
LondonTLI-07B
S D
Up ConverterDw Converter
S D
LondonTLI-07B
SatelliteEarth Station
Switch
S D
DVBModulator
NetworkConmunity
Network Conmunity
ATMRouter
IPRouter
Terrestrial Network
ATM Network SD
Bankof
DemodulatorsDVB Mux S D
SD
P W R
O K
W I C 0
A C T /C H 0
A C T / C H 1
W I C 0
A C T / C H 0
A C T / C H 1
E T H
A C T
C O L
IPRouter
Telephone
Fax
City
P W R
O K
W IC 0
A C T / C H 0
A C T /C H 1
W I C 0
A C T / C H 0
A C T / C H 1
E T H
A C T
C O L
P W R
O K
W I C 0
A C T / C H 0
A C T / C H 1
W IC 0
A C T /C H 0
A C T /C H 1
E T H
A C T
C O L
Video Encoder
IPGateway
PrivateNetwork
PTT
LocalISP
Multimedia LocalNetwork
Fax
TelephoneIPRouter
Switch
S D
DVB-STerminal
FDMA 16 - 2048 Kbps
FDMA
16 -
2048
Kbp
sOC-48
Multimedia
Page 140
Red de Banda Ancha del INCERed de Banda Ancha del INCE
S D
Red de Terminales Satelital
12
N
N
12
48 Mbps
16 - 2048Kb/s
21
Usuarios Activos
3
DVB/MPEG-2
NSS-806
N
FORWARD LINK RETURN LINK
Portadoras de Retorno
Estacion Principal
3
Terminal Remoto
17 Mbps
17 Mbps
Page 141
FuncionamientoFuncionamiento del Sistemadel Sistema
Video PES Packet
Audio PES Packet
Data PES Packet
VideoInput
AudioInput
DataInput
(Close Caption)
Packetizer
Packetizer
Packetizer
Video EncoderMPEG-2
Audio EncoderMPEG-2 Layer I/II
ProgramStreamMultiplexer
Typical TV Channel
ISP
TransportStreamMultiplexer
Scra
mbl
er(X
15+X
14+1
)
Pack
etiz
er
Out
erR
eed-
Solo
mon
(204
,16)
(t=8
)
Con
volu
tiona
lIn
terl
eavi
ngFo
rney
(I=1
2)Typical TV
Channel
Con
volu
tiona
lIn
ner
(Vite
rbi)
(1/2
,2/3
,3/4
,5/6
and
7/8
)
QPSK Modulator
UP-
Con
vert
erK
u-B
and
HPA
EMMs CW
ConditonalAccess System
ECMs
INTERNET
Page 142
FuncionamientoFuncionamiento del Mux de del Mux de TransporteTransporte
V id eo P E S P a ck e t
A u d io P E S P a ck e t
D a ta P E S P a ck e t
T ra n sp o r tS trea m
M u ltip lex er
1 0 0 0 B y tes
T ra n sp o r t P a ck e ts M u ltip lex ed
A d a p ta tio n H ea d er(u sed to f ill ex cess sp a ce )
A u d io
P E S P a ck e tH ea d er
T ra n sp o rt P a ck e tsH ea d e r (4 B y te s)
P a y lo a d(1 8 4 B y tes )
1 8 8 B y te s
V id eoD a ta
T r a n sp o r t P a c k e ts (1 8 8 B y te s)
V id eoV id eoV id eoV id eo
V id eo
V id eo A u d io
Page 143
DescripciDescripcióónn del del PaquetePaquete de de TransporteTransporte
PayloadHeader Adaptation Header
188 Bytes (1504 bits)
4Bytes
Sync. Byte(01000111)
1 bit: Transport PacketError Indicator
1 bit: Payload UnitStart Indicator
1 bit:Transport Priority
13 bits PacketIdentifier (PID)
2 bit: TransportScrambling Control
2 bit: AdaptationField Control
4 bit:Continuity Counter
Page 144
DescripciDescripcióónn del Sistemadel Sistema
Colo-Facilities
INCERack
OC-48
New SkiesResponsabilties
CustomerResponsabilities
INTERNET
Retu
rn L
ink (
Cust
omer
Tx)
Return Link (Customer Tx)Fowar
d Li
nk D
VB-S
HPALNA
London TLI-07B
Teleport Facilities
SD
DW ConverterSD
Up Converter
SD
I PEncapsulator
SDDVBModulator
London TLI-07B
USA-NWM-0039.0 m
Cisco 7206
Mul
tiple
xer
SD
QoS Switch
Core Router
SD
SD SCPCMODEM
Two-WayCustomer
NetworkAccess
Network Distribution
CustomerNetwork
One-Way C-bandRemoteTerminal
LNB
100 Base T
Router
SD
IRD
One-WayCustomer
NetworkAccess
17 Mbps
Router
Switch
Switch
DVB-Router
Demod
Router
Switch
TS Mux
Firewall
Servers
Page 145
ConfiguraciConfiguracióón del Sisteman del Sistema
DVB-S (Data+Video)DVB-S (Data+Video)
INCE LAN
SDI
DMZ
Video Server(4 Sight)
10.10.100.50
MPEG-4Decoder(4 View)
10.10.100.55
MPEG-2Encoder
10.10.100.60
ASI(Video)
INTERNETBackbone ASI
(Data)
DVB Modulator
UP Converter
Satellite dish
Down Converter
LNAINCE Rector
MPEG-4 Encoder(4 Caster)
66.178.17.107
Video Source
Splitter
`
HPA
Bank of Demodulator
DBV Route
Collo Router
TS-MUX
Data
DVB IP Gateway
Video
Core Router
INCE Router10.10.100.1
MCU10.10.100.100
Video
Television
SatelliteNSS-806
Satellite RouterMPEG-2Decoder
PIX 515E66.178.86.82
INCE Collo
Page 146
Proceso en el INCE Rector Network
Live or Pre-recorded
Video Stream to the local LAN
Step 3: Recording
Step 5: Up-loading (FTP) 4Sight
Step 1: Source
Step 4: Store
LA
N IN
CE
Rec
tor
MPEG-4 Encoder (4-Caster)
4-Caster Hard Disk (40 GB)
Step 2: Encoding
Analog or Digital
NSS 806 Spacecraft
Page 147
INTERNETBackbone
NSS HUB
NSS Satélite
Telecentro
LNBBUC
S D
DVB BoxS D Servidor
Cache
Nodo 1 (Satélite /Terrestre)
LNBF
S D
IRD
S D
Router
Router
S D
Digital Modem
Digital Modem
Linea DedicadaX Km
DVB-S (60 Mbps)
FDMA (16 - 384 Kbps)
IEEE 802.11a
(54Mbps)
Tx/Rx Rx
S D ServidorCache
Nodo 2 (Satélite/Inalámbrico)
S D
ServidorCache
Rx
LNBF
S D
IRD
Nodo 3 (Wireless)
S D
ServidorCache
ReRe--DistribuciDistribucióónn del Sistemadel Sistema
Page 148
CaracterCaracteríísticas Tsticas Téécnicas de la Estacicnicas de la Estacióón Principaln Principal
Estación Principal (C-Band):•Diámetro = 7.3~9.0 m•G/T = 29~31 dB/ºK•HPA = 400W•LNA = 40 ºK•Alimentador = Circular•Acceso a Internet•Acceso a Red Telefonica•Servidor FTP•Servidor Web•Acelerador TCP•Call Manager•Servidor Cache•Servidor Streaming•Servidor de Correo•QoS Switch•IP DVB Gateway•DVB Modulador•UP/DW Converter•Demoduladores de Ráfagas de Acceso
Estacion Maestra
NSS [email protected]�W
INCE
Down-Converter
INTERNETBackbone
LNAHPA
S D
S D
S D
S D
S D
S D
IP Gateway
QoS Switch
DVB-S Modulator
UP-Converter
Demodulator
Switch RouterRouter
S D
S D
S D
Streaming Server
Multicast Server
CacheServer
TCPAccelerator
S D
S D CallManager
Page 149
CaracterCaracteríísticas Tsticas Téécnicas de los Telecentroscnicas de los Telecentros
INTERNETBackbone
NSS HUB
NSS [email protected]�Terminal Remoto (C-Band):•Diámetro = 1.8 – 2.4 m•G/T = 16 – 18.5 dB/ºK•BUC = 1 Watt•LNB = 3.4 – 4.2 GHz,60 dBi, LO=500 KHz•Fed = Circular, Banda C extendidaRadio Inalámbrico:•RF Data Rate = 54 Mbps•Rango de Frecuencia = 2.4 / 5.8 GHz•Consumo de Potencia = menor que 8W•Data Interface= 10 Base T
Terminal Remoto (C-Band):•Diámetro = 1.8 – 2.4 m•G/T = 16 – 18.5 dB/ºK•BUC = 1 Watt•LNB = 3.4 – 4.2 GHz,60 dBi, LO=500 KHz•Fed = Circular, Banda C extendidaRadio Inalámbrico:•RF Data Rate = 54 Mbps•Rango de Frecuencia = 2.4 / 5.8 GHz•Consumo de Potencia = menor que 8W•Data Interface= 10 Base T
LNBBUC
S D
EnrutadorSatelital
Voice Gateway
Multicast Cache
educaciónS D
IRD
INCE
Page 150
Estructura de los Telecentros de Banda AnchaEstructura de los Telecentros de Banda AnchaEstructura de los Telecentros de Banda Ancha
Hub
LNBBUC
Remote Gateway
RedPrivada
AntenaInalámbrica
Antena Satelital
BUC
LNB
TxRx
Page 151
Estructura de Unidad Móvil de Banda AnchaEstructura de Unidad MEstructura de Unidad Móóvil vil de Banda Anchade Banda Ancha
Unidad móvil deTelecomunicaciones
AntenaInalámbrica
AntenaSatelital
Trailer junto a el generador eléctrico
Antenas, generador yequipos de comunicación
Caja de Comunicacionesde Voz, Datos y Video
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