Publicado el 22/08/2008
'Sistemas de Telecomunicaciones Satelitales - Parte II'
Curso de Julio Wilder - 5 días
Inicia lunes 6 de octubre
El Capítulo Argentino de la IEEE Communications Society anuncia la realización de la Segunda Parte del Curso 'Sistemas de Telecomunicaciones Satelitales' dictado por el Ing. Julio Wilder, a partir del lunes 6 de octubre.
Orientado a: Ingenieros, técnicos, idóneos y todos aquellos interesados en expandir sus conocimientos sobre sistemas satelitales de telecomunicaciones.
Nivel: Avanzado.
Objetivos: Se recorrerán en forma pormenorizada cada uno de los elementos que constituyen y/o influyen en un enlace satelital desde el punto de vista técnico.
Se explorarán, desde un punto de vista más amplio, los factores que influyen en esta industria como ser la fabricación de satélites, las técnicas de lanzamiento, etc.
También se incursionará en las nuevas tecnologías que hoy en día marcan el rumbo en esta industria como ser transmisiones bajo protocolo IP, gran ancho de banda, movilidad, etc.
Se verán estadísticas actualizadas de esta industria como así también ejemplos reales de los principales actores en cada tecnología que se discuta.
Por último se tratará de dar un enfoque globalizado de esta temática procurando darle un sesgo más generalista para abarcar consideraciones de Marketing y desarrollo de negocios.
Requisitos: Conocimientos básicos de telecomunicaciones.
Fecha y hora: Lunes 6 a viernes 10 de octubre de 2008; de 18:30 a 22:00 (5 clases)
Lugar: Auditorio IEEE/CICOMRA – Av. Córdoba 744 – Piso 1 B, Capital Federal.
Aranceles: Profesional Socio* $150 - Est. Socio* $ 75
Profesional No Socio $200 - Est. No Socio $100
(*) Socios: IEEE, AADECA, CICOMRA, CIENCIA HOY, COPITEC, SADIO, UCA, UAI, UNS, UNSL.
Inscripción: Vía web, completando el formulario disponible en
http://www.ieee.org.ar/sistemainscripciones/InscripcionSolicitud.asp?idevento=39
Alternativamente:
- Por e-mail a sec.argentina@ieee.org citando 'Curso CM-02' y la categoría en la que se inscribe.
- Por teléfono a IEEE/CICOMRA (011) 4325 8839.
Para mejor organización agradeceremos inscribirse hasta el 30 de setiembre.
Se entregará material del curso y certificados de asistencia
Profesor: Ing. Julio Wilder. Consultor de negocios en Telecomunicaciones, Marketing y Tecnología. Ha ocupado cargos gerenciales y jerárquicos en MCI, Iridium / Motorola, Alcatel, Siemens y Unisys respectivamente. Capacitación técnica en Alcatel Telespace de Francia en sistemas satelitales de comunicaciones. Postgrado internacional en Dirección Estratégica y Tecnológica (DET) por el ITBA de Argentina y Master en Gestión de la Tecnología de la EOI Américas (Escuela de Organización Industrial) de Madrid, España.
Temario
Los capítulos 1 a 10 conforman la Parte I de este curso y su temario puede consultarse en http://www.ieee.org.ar/noticiasdetalle.asp?IDNoticia=238
Los capítulos 11 a 21 corresponden a la Parte II y se detallan a continuación.
CAPITULO 11: TRATAMIENTO DE LA SEÑAL y MULTIPLEXACIÓN EN BANDA BASE
Modulación de portadora y acceso múltiple. Conceptos Generales. Tratamiento de la señal y multiplexación en banda base.
Tratamiento analógico. (señales vocales). Compansión silábica canal por canal. Activación de la portadora por la voz. Tratamiento Digital. (señales vocales). Codificación para la conversión analógica/digital. a) Modulación por impulsos codificados. (MIC) ó (PCM). Ventajas del método MIC. (PCM). Modulación Delta. (MD). Modulación por Impulsos Codificados Diferencial. (MICD). Modulación por impulsos codificados y codificación diferencial adaptativa a 32 kbps (MICDA)
Cuantificación adaptativa. Predicción lineal. Codificación MICDA a 32 Kbps. Degradación causada por la codificación a baja velocidad binaria. Codificación a velocidades binarias de 16 kbps ó inferiores. Codificación de señales vocales en banda ampliada dentro de 64 Kbps. Codificación para el control de errores. Los códigos pueden agruparse en dos clases: Códigos Bloque. Códigos Convolucionales. Otras técnicas de tratamiento de las señales. Compansión casi instantánea. Interpolación de conversaciones. (DSI). Equipo de multiplicación de circuitos digitales. (EMCD). a) Señal de conversación. b) Transmisión de datos. c) Control de carga.
Tratamiento de la señal de imagen. Señal analógica compuesta de televisión. Señal de televisión MAC.
a) El sistema de imagen MAC. A continuación se representa una línea MAC. b) El sistema de sonido / datos MAC. c) Sincronismo. d) Tipos de familias MAC. e) Ventajas del sistema MAC. Tratamiento digital de una señal de televisión. Cifrado.
Técnicas de multiplexación. Multiplexación por división de frecuencia. Multiplexación por división del tiempo. (TDM). Otra técnicas de multiplexación. Dispersión de energía. Dispersión de la energía para sistemas analógicos. Sistema de telefonía multicanal. Dispersión de energía para sistemas digitales. (seudoaleatorización). Seudoaleatorizador. Autoseudoaleatorizador.
Seudoaleatorizador. Auto-Seudoaleatorizador
CAPITULO 12: TÉCNICAS DE MODULACIÓN DE LA PORTADORA
Modulación de frecuencia. Sistema MDF- MF (FDM-FM). Técnica SCPC-FM. Diseño de los sistemas de telefonía. Diseño de sistema TV-FM. Modulación de Bnada Lateral Única (BLU). Modulación por desplazamiento de fase MDP (PSK). Otra importante cause de errores es la interferencia entre símbolos. Otros tipos de modulación.
CAPITULO 13: TÉCNICAS DE ACCESO MÚLTIPLE
El primer enfoque comprende dos categorías: El segundo enfoque comprende tres grandes categorías: Acceso múltiple por distribución de frecuencia. (FDMA). Técnica FDM-FM-FDMA. Sistema de un sólo canal por portadora (SCPC : “Single Channel per Carrier”). Técnica TDM-PSK-FDMA. Acceso múltiple por distribución en el tiempo (TDMA). El sistema TDMA (AMDT) tiene las siguientes características que lo diferencian del sistema FDMA (AMDF). Configuarción de los sistemas. La sincronización en los sistemas TDMA. Métodos de sincronización: Parámetros de los sistema TDMA. Técnicas de conmutación de paquetes.
Existen dos tipos de sistemas ALOHA: Acceso múltiple por diferenciación de código. (CDMA). Técnicas CDMA. Diseño de sistema CDMA. Sincronización. Comparación de la capacidad que proporcionan distintas combinaciones de sistemas de multiplexación, modulación y de acceso múltiple.
CAPITULO 14: CODIFICACION CON CORRECTOR DE ERRORES
Principios generales. Principios de la codificación con corrección de errores. Influencia de la codificación sobre la ocupación del espectro. Medición de la ganancia de codificación. Comparación con otras soluciones. Diferentes clases de códigos.
Clasificación general. Código bloque. Códigos convolucionales. Capacidad de corrección de un código. Código bloque.
Códigos convolucionales. Parámetros de códigos. Código de bloque. C ( N, K, dmin ). 1- Código de Hamming, 2- Código BCH (Bose–Chauduri–Hockenghem). 3- Código de Golay. 4- Código de Reed-Solomon. 5- Código ampliado. 6- Código expurgado. 7- Código acortado.
Códigos convolucionales: 1- Códigos auto-ortogonales. 2- Códigos perforados. 3- Códigos seleccionados por sus características de distancia. Conexiones entre la codificación y la modulación. Decisiones flexibles. Efecto de la correlación de errores. Demodulación coherente. Eliminación de la ambigüedad por el propio decodificador. Demodulación diferencial. Algoritmos de decodificación. Conceptos generales. Algoritmos aplicables a los códigos bloque. Decodificación por correlación.
Detección de errores por cálculo del síndrome. Decodificación por exámen de tabla. Decodificador Mggitt. Algoritmos aplicables a los códigos convolucionales. Decodificación por mayoría ó por umbral. Decodificación con máxima probabilidad mediante el algoritmo de Viterbi. Decodificación secuencial. Decodificación Secuencial. Códigos en cascada (concatenados)
Factores determinantes de la elección de los códigos para aplicaciones prácticas. Parámetros que han de considerarse.
Codificación selectiva ó global. Código bloque ó convolucional. Relación y longitud de código. Códigos con corrección de errores independientes ó en ráfagas. Capacidad de corrección. Algoritmo de decodificación. Sincronización. Efectos en la demodulación. Conclusión: algunas tendencias. Integración de la codificación y de la modulación. Satélites que efectúan la regeneración y codificación. Codificación adaptativa.
CAPITULO 15: TRATAMIENTO DIGITAL DE LA SEÑAL DE TELEVISIÓN
REDUCCIÓN DE LA VELOCIDAD BINARIA Y APLICACIÓN A LA TRANSMISIÓN DE TELEVISIÓN Y DE VIDEOCONFERENCIAS
Principio de la reducción de la velocidad binaria. Principales métodos de reducción de la velocidad binaria. Codificación de transformación. Codificación. Codificación MIC (PCM) diferencial. Adaptabilidad. Ejemplos de transmisión digital. Ejemplo de transmisión de televisión digital. Cuantificación binaria. Niveles de cuantificación de la señal de luminancia Y para 8 y 10 bits de muestra. Niveles de cuantificación de la señal de crominancia.
Compensación de movimiento.
a.1) Codificación del vector de movimiento. a.2) Interpolación fraccional. a.3) Vectores de crominancia. b) Esquemas de predicción. c) Cuantificador y codificación de longitud variable. c.1) Cuantificación. c.2) Modificación de longitud variable. d) Reposición condicional. e) Correción de errores en recepción sin canal de retorno (FEC).
Ejemplo de un Codec para videoconferencia. a) Algoritmo. b) Estructura de la trama de transmisión. c) Resistencia a los errores de transmisión. d) Compatibilidad de los equipos de Europa y América del Norte. e) Explotación multipunto.f) Tendencias futuras. g) IPTV. MÓDULOS DVB
CAPITULO 16: SEGMENTO ESPACIAL
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS SATÉLITES DE TELECOMUNICACIONES
Componentes básicos de un satélite de telecomunicaciones. Plataforma. Carga útil. Principales subsistemas de satélite. La estructura. El sistema de control térmico. El sistema de alimentación de energía. El sistema de control de actitud y de la órbita.
El sistema de telemedida, telemando y telemetría. El motor de apogeo. La estructura. Estructura primaria. Estructuras secundarias. El sistema de control térmico. El sistema de control de actitud y de la órbita. Control de actitud. Procedimiento de control de actitud, comprende lo siguiente: La medición de la actitud del satélite mediante sensores. La comparación de los resultados de estas mediciones con los valores correctos. El cálculo de las correcciones que han de efectuarse para reducir los errores. La introducción de estas correcciones mediante el accionamiento de los elementos de empuje apropiados. Los sistemas de estabilización pueden clasificarse en dos categorías: Estabilización por rotación. Estabilización triaxial.
Ttipos de estabilización. i) Estabilización por rotación. Los pares de fuerzas perturbadores producen dos efectos: Reducen la velocidad de rotación del satélite. Afectan a la orientación del eje de rotación. Encendido de impulsores en régimen pulsante. (control cuantificado). Control del motor de contrarotación de la plataforma de antenas. (control lineal). ii) Estabilización “triaxial”. Control de la órbita. Orígenes de las perturbaciones. La atracción lunisolar. Componente longitudinal de la aceleración gravitatoria. Efecto de la radiación solar. Alimentación de energía. Limitación de masa y volumen. Requisitos mecánicos. (durante el lanzamiento: vibraciones, aceleraciones de 10 a 20 G). Requisitos relacionados con la temperatura. (en órbita). Radiación.
Larga vida útil y altísima fiabilidad. Existen cuatro fuentes principales de energía para los satélites de telecomunicaciones.
La fuente primaria, generalmente son paneles solares fotovoltaicos. La fuente secundaria destinada a funcionar durante los períodos de eclipse. Un conjunto de reguladores y convertidores que deben proporcionar tensiones reguladas para los equipos del satélite. Un sistema electrónico de protección y regulación que se emplea también en las operaciones de telemando y la supervisión por telemedida. a) Panel solar. b) Fuentes secundarias. Profundidad de la descarga. Temperatura de operación.
c) Períodos de eclipse. d) Reguladores y convertidores. Se emplean dos tipos de procedimientos: Telemedida, Telemando, Telemetría. Las funciones de este subsistema son las siguientes: Existen dos posibilidades para realizar las funciones de recepción y tramsmisión. El motor de apogeo. Establecer una órbita circular. Eliminar la inclinación de la órbita.
Existen dos tipos de motores de apogeo: Características de la carga útil de algunos satélites de comunicaciones. Descripción de la carga útil de un satélite de comunicaciones. Subsistema de antenas. Generalidades. Estructuras. Satélite estabilizado en rotación. Satélite estabikizado en tres ejes. Estructura en torre. Estructura en “orejas de Mickey Mouse”. c) Sistemas de radiación directa. Número de antenas. Características de la antena. Contorno de cobertura. (configuración del haz). Forma del diagrama y nivel de los lóbulos laterales. Pureza de la polarización. Potencia. Capacidad de detección en radiofrecuencia.
a) Cobertura. Peso del sistema de antena (Kg.). b) Forma del diagrama y nivel de los lóbulos laterales. Curva A: Componente copolar (dB en relación a la ganancia del haz principal). Curva B: Componente contrapolar (dB en ralación a la ganancia del haz pricipal). Curva C: Valor opuesto en la ganancia en el eje (la curva C representada en esta figura corresponde al caso particular de una antena con 43 dBi de ganancia en el eje). c) Pureza de la polarización y reutilización de las frecuencias.
c.1) - Discriminación de polarización. c.2) - Discriminación de haz. Dos veces por discriminación de polarización. Cuatro veces por discriminación de haces. d) Potencia. e) Capacidad de detección en R.F. Transpondedores. Conceptos generales.
La alinealidad del amplificador que origina intermodulación (varias portadoras simultáneas en un mismo amplificador) Modulación cruzada. Interferencia Inter Símbolos en el caso de transmisión digital. Interferencia entre señales transmitidas en bandas de frecuencias próximas entre sí. Los trayectos múltiples seguidos por la señal entre la entrada y la salida. Las variaciones de amplitud y de fase en la banda de paso causadas esencialmente por los filtros y que producen distorsión, lo cual ocasiona ruido en banda base. (probabilidad de errores). Por ello la amplificación debe efectuarse en dos etapas: Subsistema receptor de banda ancha. Subsistema de distribución en radiocanales. La cadena amplificadora puede contener las siguientes opciones: Transpondedores sin procesamiento a bordo. Pueden emplearse dos métodos de traslación de frecuancias: i) Transpondedores de limitación estricta. ii) Transpondedores cuasi-lineales. iii) Transpondedores lineales.
Transpondedores con procesamiento a bordo. Conmutación en R.F. Conmutación de ráfagas de información de un canal de transmisión de R.F. a otro. Conmutación de ráfagas de información de un haz puntual fijo a otro. Conmutación de un haz explorador de una estación terrena a otra. Transpondedores regenerativos. Tratamiento del tren bianrio. AMDT-CS con una etapa de conmutación TET a bordo. Enlaces entre satélites (EES). Las ventajas de un enlace tipo EES son los siguientes tres:
i) Mejora de la cobertura. ii) Flexibilidad de posicionamiento en el arco orbital. iii) Conectividad en órbita. Transmisión por microondas. Transmisión óptica. EES - Transmisión por microondas. EES - Transmisión por enlaces ópticos. Transponders en Banda Ka. Antecedentes.
CAPITULO 17: LANZAMIENTO, POSICIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO EN POSICION
Lanzamiento. El tipo de vehículo de lanzamiento empleado. (vector ó booster). La posición geográfica del lugar de lanzamiento. Las exigencias derivadas de la carga útil transportada. Posicionamiento en la órbita de los satélites geoestacionarios. a) Estaciones de control. b) Centro de control. Mantenimiento en posición y supervisión del funcionamiento de la carga útil. a) Instalaciones para el mantenimiento en posición. b) Mantenimiento de la posición orbital. c) Control técnico del satélite. d) Control de actitud.
CAPITULO 18: EXTENSIÓN DE LA VIDA UTIL.
El vehículo CX-OLEV. Perfil de Misión. Satélite de Observación Terrestre. Vectores de Lanzamiento. Perspectiva del negocio. Nuevos entrantes. Satellite Navigation. GALILEO System. Potencial de mercado. Beneficios del Sistema. Small Satellites. Introducción. Estratégicamente pequeños. Los ‘small satellites” juegan un gran rol. Nuevas Constelaciones de Satélites de Observación Terrestre. Confiabilidad es la clave. Satélites puestos en órbita por Ariane 5
CAPITULO 19: ESTADISTICAS COMERCIALES
Actividad Comercial de Lanzamientos. Satélites lanzados y Market Share en el 2005. Actividad Comercial en Órbita. Operadores Globales de Satélites en Orbuta antes y después de las fusiones. Capacidad Orbital en Sudamérica. Lanzamientos comerciales en el 2005 por vector de lanzamiento. Demanda de Transponders para IPTV según la banda de transmisión. Anomalías Satelitales y Pérdidas de Seguros. Subscriptores d eBanda Ancha Satelital. Cantidad Acumulada de Transponders Equivalentes de 36 MHz. lanzados hasta Septiembre del 2006. Proyección Global de Cantidad de Canales de HD por Región. Cantidad de Lanzamientos Comerciales por Familia de Vehículo en el 2006. Market Share de Fabricantes de Satélites Geoestacionarios Comerciales Lanzados en el 2005. Lanzamientos Comerciales por Familia de Vehículo en el 2006.
Despachos al Area Asia Pacífico de Set-Top Boxes por Tecnología de Acceso en el 2005 y Proyección para el 2011. Lanzamientos Comerciales en el 2006 por “Booster”.
CAPITULO 20: SATELLITE IMAGERY
Aspectos comerciales de la industria de Imágenes Satelitales. Introducción. Infraestructura para GSM y Celular. Expandiendo Redes y Servicios. Homeland Security. Introducción. Plataformas Múltiples. Corporate Networks. El futuro de las redes privadas VSAT. VPN Over Satellite. El problema del TCP (Transmission Control Protocol). Mejorando la Respuesta de Emergencia. Satellite Data. Handheld Devices. Asia y el mercado Satelital. Introducción. Network Management System
Next Generation. Características y Capacidades. Satellite Radio. Servicios Satelitales Broadband Aeronáuticos. Equipamiento de Aeronaves. ARINC Aeronautical Radio Incorporated (press release). Rango de Servicios. El Futuro
CAPITULO 21: DESCRIPCION BASICA DE UN SISTEMA SATELITAL
Parámetros de selección de la estación terrena. Potencia de transmisión y energía de bit. Potencia Radiada Isotrópica Efectiva. (PIRE = EIRP). Bandas de transmisión. Temperatura de ruido equivalente. Densidad de ruido. Relación de densidad de portadora a ruido. Relación de la densidad de energía de bit a ruido. Relación de ganancia a temperatura de ruido equivalente. Ecuaciones de enlace. Ecuación de subida. Ecuación enlace de bajada. Cálculo de enlace o Link Budget.
Ganancia de una antena parabólica. Ejemplo teórico como ejercicio práctico. Subida. Bajada. Solución. Cálculo de subida expresado logarítmicamente. Densidad de potencia de la portadora sobre la antena del satélite. Relación C/N0 en el satélite
Cálculo de bajada expresado logarítmicamente. Densidad de potencia de portadora en la antena de la estación terrena.
Logarítmicamente, Un método alternativo de solución para C/N0 es: Para un sistema de ancho de banda mínimo. Parámetros no ideales adicionales que influyen en los sistemas reales.
ANEXOS: ANEXO I- Glosario de términos. - ANEXO II - Bibliografía.