instituto politÉcnico nacional escuela...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACAN

“IMPLEMENTACIÓN DE LA AMPLIACIÓN DE LA RED

SATELITAL PARA PEMEX, EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN”

TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTA:

CARLOS FELIPE TAGLE ISLAS

ASESOR:

M. EN C. CARLOS AQUINO RUIZ

A Dios, a la Virgen de Guadalupe y a Jesucristo por su infinita bondad y grandeza

A mi Papá, que lo queremos mucho y lo extrañamos porque que hizo todo lo que estuvo

a su alcance hasta donde Dios se lo permitió para darnos lo mejor

A mi Mamá, que es una auténtica Guerrera de la vida, que ha sabido hacerle frente y superar

todas las adversidades que la vida le plantea y gracias a ello pudo, entre otras muchas cosas, brindarnos la oportunidad de

recibir una educación profesional

A mi Verito, porque es la mejor compañera que me pudo mandar Dios

A mi Lupis hermosa, la hija más hermosa que me pudo mandar Dios

A mis hermanos Agueda, Faviola y David por todo su apoyo

A mis sobrinos Karla, Caro, Tacho y Bicho por alegrarnos la vida

ESIME Índice Unidad Culhuacán

i

Índice

Introducción 2 Objetivo 5 Justificación 5 Capítulo 1 9 Estado del Arte 10 1 Antecedentes de los satélites artificiales 11 1.1 Historia de los satélites mexicanos 14 1.2 Sistema Morelos 15 1.3 Sistema Solidaridad 18 1.4 Sistema Satmex 20 1.5 Situación actual de los satélites mexicanos 22 Capítulo 2 Marco teórico 27 2 Generalidades para un enlace punto a punto vía satélite 28 2.1 Módem satelital 28 2.2 Multiplexor 28 2.3 Técnica de Frame Relay 28 2.3.1 Estandarización de Frame Relay 29 2.3.2 Dispositivos Frame Relay 30 2.4 Patrón de Radiación 31 2.4.1 Ancho del haz 31 2.4.2 Lóbulos laterales 32 2.4.3 Nulos 32 2.5 Polarización 33 2.6 Modulación 34 2.6.1 Modulación QPSK 35 2.7 F.E.C. 37 2.7.1 Funcionamiento 37 2.7.2 Ventajas 38 2.8 Overhead 38 2.9 Velocidad de transmisión de datos 39 2.10 Ancho de banda 39 2.11 Microondas 40 2.12 Banda de frecuencia 41 2.13 Sistema Satelital 41 2.13.1 Componentes típicos de un satélite artificial 42 2.14 Cohetes lanzadores 45 2.15 Estación terrena maestra 48 2.15.1 Componentes 48 2.16 Satélite de comunicaciones 50 2.17 Estación terrena remota 50 2.18 Amplificadores de potencia 51 2.18.1 Tubo de Ondas Progresivas (TWT) 52 2.18.2 Amplificador de Estado Sólido (SSPA) 53


ii

Capítulo 3 Implementación de la ampliación de la red 55 3 Resumen descriptivo 56 3.1 Implementación de la red 57 3.1.1 Antecedentes 57 3.2 Descripción del proyecto 60 3.3 Resumen de ancho de banda (BW) para voz y datos 60 3.4 Infraestructura existente de PEMEX 61 3.5 Descripción de ampliación 62 3.5.1 Equipo de radiofrecuencia 62 3.6 Equipo implementado en la ampliación en Hub Central 65 3.6.1 Componentes de las 14 estaciones remotas Vsat fijas 66 3.6.2 Componentes de las dos estaciones remotas autoajustables 69 3.7 Consideraciones sobre el ancho de banda 71 3.8 Situaciones en tierra, previas al abordaje a las plataformas 72 3.9 Reporte fotográfico de la instalación en plataformas 73 3.10 Reporte fotográfico de la instalación en Ciudad del Carmen 78 3.11 Errores cometidos durante la implementación 83 3.11.1 Error de instalación en plataforma “California” 83 3.11.2 Instalación de multiplexores (FRAD) sin herrajes 84 3.11.3 Errores varios 84 Conclusiones y Recomendaciones 85 Bibliografía 89 Referencias 91 Acrónimos 93 Anexo 1 95

Índice de figuras

Figura 1 Antena marca Andrew de 3.7 metros de diámetro 3 Figura 2 Módulos de señalización analógica de voz 4 Figura 1.1 Imágenes de las estaciones terrenas de Tulancingo, Hgo. 15 Figura 1.2 Imágenes del satélite Morelos 1 18 Figura 1.3 Satélite Solidaridad y cohete lanzador 19 Figura 1.4 Satélite Satmex 5 y Centro de Control Satelital de Iztapalapa 22 Figura 2.1 Topología típica de un enlace Frame Relay 30 Figura 2.2 Patrón de radiación, ancho del haz y lóbulos laterales 32 Figura 2.3 Polarización de las ondas electromagnéticas 33 Figura 2.4 Onda con polarización circular 34 Figura 2.5 Ejemplo de Modulación 34 Figura 2.6 Diagrama a bloques de un modulador QPSK 34 Figura 2.7 Componentes típicos de un satélite artificial 42 Figura 2.8 Diagrama básico de un transponder 45 Figura 2.9 Tipos de lanzadores 46 Figura 2.10 Lanzador Ariane 47


iii

Figura 2.11 Componentes de una estación terrena transmisora 48 Figura 2.12 Exterior de una estación terrena transmisora 48 Figura 2.13 Antena de una estación terrena transmisora 48 Figura 2.14 Diagrama a bloques de una estación terrena receptora 50 Figura 2.15 Componentes de una estación terrena receptora 51 Figura 2.16 Diagrama de un tubo de ondas progresivas (TWT) 53 Figura 2.17 Amplificador de estado sólido marca “Advantech” 54 Figura 3.1 Topología de red implementada para PEMEX 59 Figura 3.2 Antena maestra y equipo original de RF 62 Figura 3.3 Antena marca Vertex de 4.5 metros en Ciudad del Carmen 63 Figura 3.4 Sistema de amplificadores SSPA de 50 watts 63 Figura 3.5 Sistema de monitoreo y control de RF 64 Figura 3.6 Diagrama del hub de Ciudad del Carmen, Campeche 65 Figura 3.7 Montaje de módems satelitales 66 Figura 3.8 Interconexión de equipo banda base en nodo remoto fijo 67 Figura 3.9 Interconexión de equipo de RF en nodo remoto fijo 67 Figura 3.10 Instalación final de antena Vsat y equipo de RF 68 Figura 3.11 Iinstalación final de equipo banda base 68 Figura 3.12 Interconexión de nodo remoto semi sumergible 69 Figura 3.13 Imagen de antena auto trackig similar a la instalada 70 Figura 3.14 Antena autotracking instalada en plataforma semi fija 70 Figura 3.15 Tráfico entre remotas y nodo central 71 Figura 3.16 Arnés para el traslado del personal a la plataforma 73 Figura 3.17 Plataforma Lewis Dugger, vista aérea 74 Figura 3.18 Personal de Pemex, soldando el mástil para la Vsat 74 Figura 3.19 Antena Vsat totalmente instalada 75 Figura 3.20 Área de radiocomunicación en plataforma 76 Figura 3.21 Oficina de la Superintendencia 77 Figura 3.22 Equipo banda base instalado 77 Figura 3.23 Centro de Cómputo previo a la ampliación 78 Figura 3.24 Centro de Cómputo con equipamiento instalado 78 Figura 3.25 Consolas de monitoreo 79 Figura 3.26 Pantalla de monitoreo de red satelital 79 Figura 3.27 Consola de monitoreo de equipo de RF 80 Figura 3.28 Equipo de RF, red original, previo al cambio 81 Figura 3.29 Antena maestra sin aditamentos redundantes 81 Figura 3.30 Base de antena con equipo de RF redundante 82 Figura 3.31 Antena maestra al finalizar la instalación 82

Índice de tablas

Tabla 1.1 Tipos de satélites, función y órbita 14 Tabla 2.1 División de la banda espectral de las microondas 40 Tabla 2.2 Banda de frecuencias 41


iv

Tabla 3.1 Canales de datos para las 16 plataformas del proyecto 60 Tabla 3.2 Canales de voz para las 16 plataformas del proyecto 60 Tabla 3.3 Cálculo de ancho de banda por nodo 61

ESIME Introducción Unidad Culhuacán

1

Introducción


2

Introducción

A lo largo de mi trayectoria laboral, en la que por 10 años trabajé en el ámbito

de las comunicaciones satelitales, nunca dejé ni he dejado de asombrarme con las

bondades y beneficios que esta tecnología ofrece hasta nuestros días. En la década

de los 90´s estuve laborando en la compañía Servicios Industriales Peñoles, S.A. de

C.V., compañía que se dedica, hasta nuestros días, a la explotación de yacimientos

minerales, y, por obvias razones, la mayoría de sus centros de producción, son

minas, las cuales se encuentran en los lugares más recónditos del país: en la sierra,

en desiertos, en cañadas, en fin, en sitios donde hasta ese momento, no había otro

medio de comunicación que no fuera el satelital; en algunas de esas minas los

accesos eran por avioneta, por extensas brechas o caminos de terracería en los

cuales se tenía que conducir hasta por 10 horas. En las minas, el sistema de

comunicación vía satélite, servía, como base, para las labores comerciales de la

empresa, pero además, permitía a los mineros, enclaustrados en esos lugares por

semanas o meses, tener contacto con sus familiares a través del sistema de

comunicación vía satélite que instalábamos. Era increíble ver como el personal

contaba las horas, los minutos y los segundos para que nosotros termináramos de

instalar el sistema, que nos llevaba aproximadamente día y medio, ya que para este

caso las antenas eran de la marca Andrew 3.7 metros de diámetro, como se muestra

en la figura 1, lo cual implicaba mucho tiempo en su armado y montaje.


3

Figura 1. Antena marca Andrew de 3.7 metros de diámetro

La configuración de los circuitos satelitales de voz permitía establecer

conexiones a través de enlaces analógicos E&M (Ear & Mouth, que literalmente

significan oído y boca) a cuatro hilos por medio de interfaces FXS (Foreign eXchange

Subscriber) y FXO (Foreign Exchange Office) de la marca “Tellabs” .

Cuando decimos que un enlace usa circuitos E&M a cuatro hilos es porque

tenemos dos hilos para transmisión, 2 hilos para recepción, los hilos para E y M son

de señalización. Esta era la forma más común de supervisión de las extensiones

analógicas satelitales (el PBX las veía como troncales). La señalización E&M existía

únicamente entre el punto intermedio entre la tarjeta troncal E&M del conmutador y

la tarjeta de voz del módem satelital.

Los términos FXS y FXO son los nombres de los puertos usados por las líneas

telefónicas analógicas. Los puertos FXS tienen la capacidad de generar timbre en las

llamadas, emulan líneas telefónicas tradicionales analógicas, por lo que se conectan

a ellos todo tipo de dispositivos que necesitan de ese timbre: teléfonos analógicos,


4

faxes y líneas de enlace analógico de los conmutadores. La interfaz de abonado

externo es el puerto que efectivamente envía la línea analógica al abonado. En otras

palabras, es el “enchufe de la pared” que envía tono de marcado, corriente para la

batería y tensión de llamada.

Los puertos FXO se comportan como terminales que necesitan un generador

de las llamadas. Se conectan a ellos líneas analógicas de la telefonía tradicional,

también extensiones analógicas del conmutador. Envía una indicación de

colgado/descolgado (cierre de bucle).

En las figura 2 se muestran las imágenes de módulos FXO y FXS, similares a

los utilizados en los servicios de voz de “Peñoles”, para mayor referencia.

Figura 2. Módulos de señalización analógica de voz

Este arreglo permitía establecer llamadas extensión-extensión entre

conmutadores de la mina con los conmutadores de la compañía instalados en las

oficinas de las distintas ciudades en donde Peñoles tenía presencia y que, a través

de cierto plan de marcación, daba salida a la red pública (D.F., Torreón, Zacatecas,

Monterrey, Hermosillo, entre otros).


5

La otra parte de mi experiencia y que es la base que sustenta y motiva esta

tesis, es la adquirida al instalar sistemas satelitales para plataformas de Pemex.

Tecnologías que permiten, también, proveer servicios de voz, datos e Internet a

verdaderas “ciudades industriales” que están enclavadas en medio del Golfo de

México. Participé en la coordinación y puesta en marcha de este proyecto de octubre

del 2002 a mayo del 2003. En el capítulo 3 denominado, “Implementación” se

detallará la ejecución de la misma.

Objetivo

La tesis se presenta con el objetivo de dar a conocer los procesos que se

llevaron a cabo en el proyecto real de implementación de una red satelital para

PEMEX.

En este documento, se describirá, como se implementaron los servicios de

telecomunicaciones en el hub central en Ciudad del Carmen, así como a 16

plataformas ubicadas en el área del Golfo de México.

Justificación

El inicio de esta red de comunicaciones vía satélite, se origina cuando

PEMEX Perforación, Exploración y Producción (PEP), contrató los servicios de la

compañía CommSystems, para la instalación de una pequeña red de


6

comunicaciones vía satélite que consistía en enlazar los sitios de Cayo Arcas y

Mérida, con Ciudad del Carmen.

Para el año 2002, PEMEX PEP, asigna un contrato a la compañía

CommSystems LLC (cuya matriz se encuentra en San Diego California y para la cual

laboraba yo), derivado de la necesidad por parte de PEMEX, de expandir la red

satelital existente, a 16 plataformas más para robustecer su infraestructura de

telecomunicaciones.

La primera fase del proyecto, previo a la implementación consistió en llevar a

cabo reuniones técnicas de trabajo con personal del Pemex en sus oficinas centrales

de la Ciudad de México, en donde se analizaban y definían temas como:

• Cantidad de plataformas a equipar

• Tipo de plataformas fijas y semi-sumergibles (en movimiento)

• Ubicación de plataformas

• Inspección previa del equipo de comunicaciones, ubicado en la frontera de

Laredo

• Fecha de arribo de equipo a Ciudad del Carmen

• Procedimientos de envío de equipos del almacén de Pemex a plataformas

• Verificación del plan de marcación telefónica actual y homologación con la

expansión

• Requerimientos en conmutador central de Ciudad del Carmen

• Plano de sembrado de teléfonos en plataforma

• Plano de sembrado de nodos de red en plataforma


7

• Cableado de red y telefónico

• Frecuencias de Satmex

• Contactos de Pemex en Ciudad del Carmen y plataformas

El proyecto de implementación se dividió en dos etapas:

1. Instalación y configuración del Centro de Control (hub) ubicado en

Ciudad del Carmen

2. Instalación y puesta en servicio de las estaciones remotas

Tanto en el hub central como en plataformas se llevó a cabo la instalación

de módems satelitales, equipo de radiofrecuencia (RF) y equipos multiplexores de

acceso a Frame Relay (F.R.A.D., por sus siglas en ingles Frame Relay Access

Device). Para el caso de la antena maestra de Ciudad del Carmen se realizó el

upgrade (actualización) de equipo de radiofrecuencia, por uno de mayor

potencia. Adicionalmente se integraron los subsistemas de banda base de las

estaciones Mérida y Cayo Arcas pertenecientes al proyecto original.

El proyecto incluyó el diseño de la red, suministro de todos los equipos, cables

y accesorios necesarios, capacitación del personal de PEMEX, instalación y puesta

en operación de la estación central de Ciudad del Carmen y las 16 plataformas

referidas.


8

El haber participado en la coordinación e implementación de esta ampliación

para PEMEX, deja en mi una gran satisfacción por varias razones: por la experiencia

que adquirí en este tipo de instalaciones, por haber cumplido con los objetivos que se

me encomendaron para este proyecto y, además, porque con la tecnología satelital

implementada se logró que esta dependencia gubernamental no dependiera de

servicios de telecomunicaciones administrados por un tercero que ocasionaría que

su personal no pudiera contar con el monitoreo y control local de equipos y alarmas

de manera inmediata. Con la ampliación de la red satelital, el objetivo fundamental

que buscaba este dependencia se cumplió, al generar ahorros en recursos y costos

de operación al no llevar a cabo cambios de tecnología que reemplazarían a la

infraestructura existente.

ESIME Capítulo 1 Unidad Culhuacán Estado del Arte

9

Capítulo 1

Estado del Arte


10

Capítulo 1

Estado del Arte

El hombre desde los albores de la humanidad siempre ha mirado el cielo con

una mezcla de admiración y temor.

El firmamento que lo rodeaba era la morada de dioses y espíritus superiores

los cuales imaginaban una inmensa altura y le recordaban lo pequeña y lo mísera

que era su existencia en comparación con la de aquellos.

Hoy en día el cielo está habitado, no con los productos del alma humana como

en la antigüedad, sino físicamente por máquinas que impasibles y desde la enorme

ventaja que les reporta la altitud en la que se mueven, intentan con su

funcionamiento, hacer nuestra vida lo mas llevadera posible.

Cincuenta y dos años han pasado desde el lanzamiento al espacio del satélite

artificial “Sputnik 1”, el que inicia la era espacial. Desde esta fecha han sido lanzados

al espacio más de 3000 satélites y naves espaciales que, equipados con sofisticados

instrumentos, continúan realizando innumerables misiones.

De allí surgen las preguntas sobre la importancia que tiene el uso de vehículos

espaciales; qué misiones se han realizado hasta la fecha y qué ventajas ofrece la era

espacial al mundo y en particular a los países como el nuestro.

Es un hecho que la era espacial generó en el hombre dos nuevas

perspectivas:

• una nueva visión de la tierra

• y una nueva visión del universo


11

Los descubrimientos producidos en la era espacial revolucionaron tanto a las

ciencias básicas, como a las aplicadas y a las sociales. Así, se abrieron nuevos

rumbos para la geofísica, la astronomía, la física del sistema solar, la climatología y

las comunicaciones, entre otras.

Cabe señalar que mientras los satélites giran alrededor de una órbita fija, las

naves espaciales suelen adentrarse en el espacio. Algunas de estas naves están

destinadas a abandonar nuestro sistema solar y a seguir su camino a través de la vía

láctea.

1 Antecedentes de los satélites artificiales

El origen de los satélites artificiales está íntimamente ligado al desarrollo de

los cohetes que fueron creados, primero, como armas de larga distancia; después,

utilizados para explorar el espacio y luego, con su evolución, convertidos en

instrumentos para colocar satélites en el espacio.

Las actividades en el espacio, incluyendo la tecnología satelital, se remontan a

tiempos muy remotos, cuando el hombre empezó a medir los movimientos de las

estrellas, dando origen a una de las ramas más antiguas de la ciencia, la mecánica

celeste. Mucho después, se empezaron a realizar los primeros cálculos científicos

sobre la tasa de velocidad necesaria para superar el tirón gravitacional de la Tierra.

Fue hasta 1945, cuando el entonces Secretario de la Sociedad Interplanetaria

Británica, Arthur C. Clarke, publicó un artículo, al que muchos calificaron como

fantasioso, acerca de la posibilidad de transmitir señales de radio y televisión a

través de largas distancias (transatlánticas) sin la necesidad de cables coaxiales,


12

proponiendo un satélite artificial ubicado a una altura de 36,000 km, que giraría

alrededor de la Tierra una vez cada 24 horas, de tal forma que se percibiera como

fijo sobre un punto determinado y, por lo tanto, cubriendo en su transmisión una

fracción de la superficie terrestre.

Este artefacto estaría equipado con instrumentos para recibir y transmitir

señales entre él mismo y uno o varios puntos desde tierra; también, añadía que para

hacer posible la cobertura de todo el planeta habrían de colocarse tres de estos

satélites de manera equidistante a la altura mencionada, en la línea del Ecuador. El

artículo presentaba, además, algunos cálculos sobre la energía que se requeriría

para que dichos satélites funcionaran, y para ello proponía el aprovechamiento de la

energía solar.

Unos años más tarde, con esos elementos en mente, la Marina de los Estados

Unidos de América (E.U) utilizó con éxito el satélite natural de la Tierra (la Luna) para

establecer comunicación entre dos puntos lejanos en el planeta, transmitiendo

señales de radar que dicho cuerpo celeste reflejaba, logrando con ello comunicar a la

ciudad de Washington con la Isla de Hawai.

Esto comprobó que se podrían utilizar satélites artificiales con los mismos

fines, pero salvando la desventaja de depender de la hora del día para obtener las

señales reflejadas. Se emprendió un ambicioso proyecto denominado “Echo”, el cual

consistía en utilizar un enorme globo recubierto de aluminio para que sirviera como

espejo y reflejara las señales emitidas desde la Tierra.

El artefacto, visible a simple vista, fue el primer satélite artificial de tipo pasivo,

por su característica de servir solamente como reflejo y no tener aparatos para


13

retransmisión; los llamados satélites activos vendrían después, con los avances

tecnológicos y las experiencias que poco a poco fueron enriqueciendo el

conocimiento en este campo.

En la siguiente década, en la que el año 1957-1958, fue denominado como el

“Año Geofísico Internacional”, ya que marcó el banderazo de salida de una carrera

espacial que durante muchos años protagonizaron E.U. y la ex Unión Soviética,

siendo esta última la que se llevó la primicia al lanzar al espacio, el 4 de octubre de

1957, el satélite “Sputnik I”, el cual era una esfera metálica de tan solo 58

centímetros de diámetro.

En diciembre de ese mismo año, E.U. también lanzó su propio satélite, el

“Vanguard”, aunque sin éxito, pues se incendió en el momento de su

lanzamiento.

Unos meses antes, Estados Unidos. continuando con el reto impuesto, lanzó

el satélite “Explorer l”, y con ello se apuntó un tanto en el mundo de la ciencia al

descubrir los cinturones de radiación que rodean a la Tierra, a los que llamaron

“Van Allen”, en honor al líder de los científicos responsables de esa misión.

Todos esos satélites aportaron importantes conocimientos al mundo científico,

pues al ser equipados con más y mejores instrumentos de medición, permitieron

conocer las condiciones del espacio que rodea a la Tierra y, con ello, promover

nuevos experimentos.

La tabla 1.1 tomada de la sala "Satélites" del Museo Universum, muestra los

tipos de satélites según su función y la órbita que utilizan.


14

Tabla 1.1 Tipos de satélites, función y órbita

Tipos de órbita Altura sobre el nivel del mar

Velocidad del satélite Función del satélite Ventajas

Órbita baja 250-1,500 km 25 000-28 000 km/hr.

Comunicaciones y observación de la

Tierra.

Poco retraso en las comunicaciones. Se

requiere menor potencia.

Órbita polar 500-800 km sobre el eje polar

26 600-27 300 km/hr. Clima/navegación

Están perpendiculares sobre la línea del Ecuador, por lo

que pueden observar distintas regiones de la

Tierra.

Órbita geoestacionaria

35,786 km sobre el Ecuador

11 000 km/hr. Comunicaciones Clima/navegación/GPS

.

Al dar la vuelta a la Tierra a su misma velocidad,

siempre observa el mismo territorio

Órbita elíptica

Perigeo (cuando está más cerca de la Tierra)

200- 1000 km Apogeo (cuando está

más lejos) ~ 39 000 km

~34 200 km/hr.

~5 400 km/hr.

Comunicaciones Servicios a grandes latitudes.

1.1 Historia de los Satélites Mexicanos

En el año de 1968, México ingresó a la era satelital y esto permitió que

millones de televidentes presenciaran las Olimpiadas que se celebraban en nuestro

país. Lo anterior, fue posible a través del satélite ATS-3, propiedad de la NASA

(National Aeronautics and Space Administration) y rentado por INTELSAT

(organismo público internacional cuya red de satélites de comunicaciones cubre el

mundo entero y del que México es miembro) y los entonces responsables de las

telecomunicaciones en el territorio nacional: la Red Federal de Microondas, la

Estación Terrestre para Comunicaciones Espaciales de Tulancingo (que sigue

funcionando para enlaces con Europa, figura 1.1) y la Torre Central de

Telecomunicaciones de la Ciudad de México.


15

Figura 1.1 Imágenes de las estaciones terrenas de Tulancingo, Hgo.

1.2 Sistema Morelos

En octubre de 1982, con el fin de unificar las zonas rurales y urbanas de la

nación y como respaldo a la Red Federal de Microondas, la cual ya operaba a su

máxima capacidad, el gobierno mexicano, a través de la Secretaría de

Comunicaciones y Transportes, tomó la decisión de adquirir su primer sistema de

satélites: el Sistema Morelos, constituido por los satélites Morelos 1 y 2 y el Centro

de Control Satelital ubicado en Iztapalapa, D.F. El costo del sistema fue de 92

millones de dólares.

El primero de estos satélites fue colocado en órbita en junio de 1985, por el

transbordador Discovery de la NASA. En noviembre del mismo año fue lanzado el

Morelos 2. Éste es recordado porque en el transbordador Atlantis, que lo puso en

órbita, viajó como miembro de la tripulación el doctor Rodolfo Neri Vela, primer

mexicano en el espacio.

En ambos casos, se trataba de un satélite modelo HS 376, que era el más

comercial de la época, con una forma cilíndrica, una longitud de 6.62 m (desplegado)


16

y un peso de 645.5 kilogramos en órbita geoestacionaria. Pero, ¿por qué se

ordenaron dos?. Simplemente por seguridad y respaldo, para garantizar el servicio.

Aun cuando los satélites se diseñan, integran y prueban para soportar el riguroso

ambiente espacial y el del lanzamiento, siempre existe un riesgo, aunque muy

pequeño. Dada la necesidad de comunicación y los altos costos de inversión, es

necesario asegurar el éxito de los programas satelitales.

Basta saber que para poder escapar de la gravedad terrestre y desplazar un

peso de más de 500 toneladas de un vehículo lanzador actual, de las cuales el 90%

corresponde a combustible, 9% a la estructura y componentes y el 1% a la carga útil,

los cohetes deben alcanzar una velocidad mínima cercana a los 10.5 km/s, lo cual

significa un riesgo para la operatividad (buen funcionamiento) de los satélites.

Adicionalmente, los satélites en órbita, soportan temperaturas extremas (que

oscilan entre -200º C y 180º C) y su órbita es perturbada entre otras cosas por la

presión de la radiación solar. Así mismo, siempre están expuestos a impactos de

micro partículas que están viajando a alta velocidad (micrometeoritos).

El satélite Morelos 2 tenía una vida de diseño de nueve años, o sea, hasta

1994; sin embargo, gracias a una estrategia de minimizar las correcciones de su

órbita, se logró alargar su vida útil hasta el año 2004.

En Junio de 2004 con lo último que le quedaba de combustible, el Morelos 2

fue sacado de la órbita geoestacionaria y enviado a una órbita de desecho donde

recibió comandos para apagar todos sus sistemas y quedar de esta manera

completamente desactivado.


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Al quedar en desuso, los satélites de Satmex que son geoestacionarios y

operan en una órbita alta (36,000 km de altura) son alejados un poco de ésta, a fin

de que su posición orbital quede liberada y pueda ser ocupada por el nuevo satélite.

Cabe señalar que también existen satélites que están en órbitas bajas (1,000

km o menos). Éstos se eliminan al ser empujados hacia la Tierra, donde se

desintegran por la fricción con la atmósfera, en un procedimiento controlado, de tal

manera que si hubiera trozos de material, éstos caerían en zonas donde no

representen riesgo a personas o propiedades.

Y hablando de posiciones en la órbita geoestacionaria, es importante

mencionar que la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es quien las

administra a nivel mundial. Los derechos para obtener dichas posiciones orbitales no

tienen un costo. Sólo se pide al solicitante que compruebe que el satélite para el cual

gestiona la órbita ya esté en construcción. México cuenta con las posiciones orbitales

113°, 114.9° y 116.8°, para servicios fijos por satélite. México también ha solicitado a

la UIT otras posiciones orbitales para servicios fijos y otras de radiodifusión directa

(DBS).

Los satélites del Sistema Morelos brindaron servicios de comunicaciones de

televisión, telefonía y datos hacia y desde cualquier punto de la República Mexicana.

Cada uno tenía una capacidad de manejar el equivalente a 36 canales de televisión,

con cerca de 1,300 MHz de ancho de banda utilizable.

En la figura 1.2 se pueden apreciar las imágenes del satélite Morelos 1, en su

proceso constructivo.


18

Figura 1.2. Imágenes del satélite Morelos 1

1.3 Sistema Solidaridad

La demanda de usuarios privados mexicanos siguió creciendo, básicamente

para aplicaciones de redes corporativas de voz y datos, motivo por el cual el

gobierno mexicano adquirió la segunda generación de satélites: los Solidaridad 1 y 2.

El nombre de estos satélites era indicativo de la forma en que las telecomunicaciones

por satélite podrían lograr la unificación de zonas urbanas y lugares remotos entre sí

y con el resto del mundo.

Por medio de un cohete conocido como “Ariane” se lanzó el Solidaridad I, en

noviembre de 1993, pero para agosto del 2000, antes de cumplir con su vida de

diseño, dejó de operar por fallas eléctricas; siendo un satélite de comunicación, sus

problemas tuvieron un gran impacto en las comunicaciones de nuestro país. Sus

usuarios fueron transferidos al Solidaridad 2 (que había sido lanzado en octubre de

1994) y al satélite Satmex 5.


19

Los satélites del Sistema Solidaridad también fueron construidos por la

empresa Hughes Aircraft Company (actualmente Boeing), y costaron más de 300

millones de dólares (incluyendo servicios de lanzamiento, adecuación al Centro de

Control de Iztapalapa, un nuevo Centro de Control en Hermosillo, y seguros), un

precio elevado, pero que se justifica, pues debido a que un satélite no puede ser

reparado desde la Tierra, se le instalan piezas electrónicas de reserva para

suplantarlas en caso de avería. Por otro lado, se le garantiza energía suficiente con

una batería hasta estar en la posición adecuada en órbita y, de esta manera, poder

recibir los comandos terrestres que lo controlen.

A pesar de todas estas precauciones y al costo, México protegió esta

inversión asegurándolos en una cifra considerable, que cubriera cualquier

percance.

La figura 1.3 muestra la imagen del satélite Solidaridad, así como del cohete

lanzador que lo colocó en órbita.

Figura 1.3. Satélite Solidaridad y cohete lanzador.


20

1.4 Sistema Satmex

En el año en 1997, el sistema satelital mexicano que incluía los satélites

Morelos 2, Solidaridad 1 y 2; y Satmex 5 en construcción, así como los Centros de

Control de Iztapalapa y Hermosillo, se privatizó, constituyéndose la empresa

Satélites Mexicanos (SATMEX), con la participación mayoritaria de telefónica Autrey

y Loral Space and Communications, y una parte minoritaria del gobierno mexicano.

Desde entonces, SATMEX se encarga de su operación y administración.

En Diciembre de 1998, se puso en órbita el SATMEX 5, con una potencia

eléctrica generada por los paneles solares 10 veces superior a la de los Morelos y

tres veces mayor a la de los Solidaridad.

Sus huellas, es decir, las zonas geográficas cubiertas- difieren, dependiendo

de cualquiera de las opciones de banda que ofrece.

El SATMEX 6 (con 50.0% más potencia que el SATMEX 5 y mayor ancho de

banda) fue puesto en órbita el 27 de Mayo del 2006 mediante un cohete Ariane 5, y

llevado hasta su posición geoestacionaria de 113° longitud Oeste que dejó libre el

Solidaridad 2, mismo que fue reubicado a la posición 114.9° longitud Oeste. El costo

de este satélite fue de 235 millones de dólares. El satélite está diseñado para tener

una vida útil de 15 años.

Es el satélite de comunicaciones más grande que ha construido Space

Systems Loral (SSL).

Tiene un total de 60 transpondedores de 36 MHz (36 en banda C y 24 en

banda Ku) y es el satélite con mejor cobertura en el continente americano.


21

La energía eléctrica generada por los paneles solares es de aproximadamente

12,000 watts (valor referenciado al final de la vida útil del satélite). Este satélite ocupa

la posición orbital 113.0° W.

Por lo que hace a la diversificación de este tipo de servicio, a partir del 2001,

el gobierno mexicano abrió sus puertas a los operadores extranjeros PANAMSAT y

GE Americom exigiéndoles contar con centros de control de comunicaciones en el

territorio mexicano, a fin de que estén en capacidad de proporcionar una atención

oportuna a sus clientes en México.

Con los satélites podemos obtener servicio permanente u ocasional de acceso

con una fiabilidad mayor de 99.8%, cifra superior a la estimada para la fibra óptica,

para apoyar una serie de aplicaciones, que en el caso de México consisten entre

otras en:

Conexión a internet

Telefonía rural y de larga distancia. El mejor aliado para enlazar localidades

aisladas

Televisión y radio

Educación a distancia. La Universidad Virtual del ITESM o la telesecundaria

de la Red Edusat, por mencionar algunos

Redes empresariales y videoconferencia. Por ejemplo, en cajeros automáticos

o redes corporativas

Telemedicina, primer programa de salud pública del mundo, producido por el

ISSSTE


22

En el caso de los Satélites controlados por SATMEX, las operaciones de

rastreo, telemetría y mando se llevan a cabo desde el Centro de Control

Iztapalapa, México, y desde el de Control Alterno de Hermosillo, Sonora

En la figura 1.4 se puede observar en la imagen de la izquierda al satélite

Satmex 5, así como el Centro de Control de Iztapalapa, a la derecha.

Figura 1.4. Satélite Satmex 5 y Centro de Control Satelital de Iztapalapa.

1.5 Situación actual de los satélites mexicanos

México disponía de la órbita satelital 109.2° para servicios como DTH,

televisión de alta definición, comunicación privada, redes, servicios fijos, etc., con

una cobertura de carácter continental y el Archipiélago de Hawaii. Esta órbita, la

109.2°, debía ocuparse, a más tardar, el 5 de mayo del 2008. Pero no hubo empresa

que pudiera garantizar que contaría con el satélite para ocupar esa posición antes de

esa fecha. Por lo tanto, la licitación se declaró desierta ya, en dos ocasiones, en

2006 y en el 2007. Con ello, México perdió unos 50 mil dólares por la operación que


23

se debió hacer con la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), toda la

cuestión de los trámites administrativos y demás, sin considerar que la órbita en sí,

representa un negocio del orden de 10.5 millones de dólares y que también podía ser

destinada para otro tipo de servicios y, por ejemplo, para la investigación. Para salvar

la órbita (¡para salvar la órbita! ¡hasta qué grado llegamos!), las autoridades trataron

de convencer a otras empresas como Panamsat, que opera en México junto con

Pegaso, una empresa mexicana, para que moviera uno de sus satélites hacía esta

órbita la 109.2°. Pero la compañía no aceptó, ya que el Gobierno exigía el pago de

una contraprestación. Canadá ya se quedó con esa posición. México la ha perdido.

Pero México pudo haber perdido otra posición: la del Solidaridad 2. La

posición venció en mayo 2008. El problema es que la empresa Satmex, estaba en

un proceso de venta que le impedía contar con los recursos para el reemplazo de

este satélite, el Solidaridad 2.

A pesar de ello, el Gobierno es optimista. Y ha manifestado su interés en

obtener tres posiciones orbitales en la banda K, que, por cierto, es una vieja petición;

ya desde los años ochentas lo había establecido la SCT, la 113°, la 114.9° y la

116.8° oeste, con la cual se podrán ofrecer servicios de banda ancha. El asunto es

quién va a ocupar esas órbitas, si realmente existen inversionistas interesados para

ello.

Actualmente México, además de las órbitas ocupadas por el Solidaridad 2,

SATMEX 5 y SATMEX 6, tiene posiciones orbitales preasignadas, como la 69, la 77,

la 120 y la 146 grados oeste, las cuales no tienen un valor comercial. Pero se


24

podrían aplicar para otros usos, otro tipo de investigaciones, incluso para la

investigación científica.

Es decir, hay posiciones. En las universidades se está trabajando muchísimo

en eso. Hay necesidades específicas en muy diversos ámbitos en nuestro país, entre

ellos, el de las telecomunicaciones. Y deben existir posibilidades para que México

modifique sus políticas en la materia, para el bien del país. Por eso, es de celebrarse

lo que comentó el Presidente de la Comisión de Ciencia y Tecnología, sobre la

iniciativa de la creación de la Agencia Espacial Mexicana “AEXA”. Un proyecto

aprobado por la Cámara de Diputados en abril del 2006 y que sólo está en espera de

dictaminarse en el Senado de la República.

Un ejemplo, de cómo una Agencia Espacial de este tipo puede disminuir su

dependencia tecnológica es Perú. Un país que, pese a tener una economía de menor

tamaño, mucho menor tamaño que la de México, pudo crear su propia Agencia

Espacial, la cual ha sido motor para la construcción de sus propios satélites de

telecomunicaciones y de estudios meteorológicos.

La creación de “AEXA”, debe estar soportada con otro tipo de acciones,

como, por ejemplo, la necesidad de incorporar el Derecho Espacial en la

Constitución, que no existe. La problemática que han enfrentado los sistemas de

comunicación vía satélite mexicanos en la última década, habla de una indiscutible

necesidad de replantear las políticas públicas en materia espacial. Y, de forma

particular, en la satelital, entendiendo a las políticas como el conjunto de leyes,

reglamentos, programas, acuerdos, acciones u omisiones que delimitan, configuran,


25

protegen e impulsan el sistema comunicacional desde el poder político, bajo los

principios del bienestar común.

México requiere, por razones de Seguridad Nacional, y para los servicios

como telefonía rural y educación, garantizar una infraestructura amplia y lo más

avanzada posible. Debemos recordar que uno de los puntales de la educación a

distancia, la televisión educativa, es de alta relevancia para el país desde hace ya

varias décadas. Lo mismo ocurre con la operación de los miles, cerca de 8 mil

centros comunitarios digitales vía satélite, y que buscan disminuir la brecha

tecnológica y social aquí, en nuestro país. Las políticas públicas en este terreno

deben, también, ser apoyadas con mayores recursos para la investigación. Se

deberá insistir en el desarrollo de los temas de ciencia y tecnología e incidir

constantemente en ellos.


26

ESIME Capítulo 2 Unidad Culhuacán Marco teórico

27

Capítulo 2

Marco teórico


28

Capítulo 2. Marco Teórico

2 Generalidades para un enlace punto a punto vía satélite

2.1 Módem satelital

El módem satelital es un dispositivo que procesa la señal proveniente de la

antena satelital, a través del cable coaxial. Como su nombre lo indica, modula y

demodula las señales recibidas y enviadas. Este dispositivo cuenta con un conjunto

de indicadores frontales, los cuales ayudan a identificar el estado del enlace satelital.

2.2 Multiplexor

En el campo de las telecomunicaciones, el multiplexor se utiliza como

dispositivo que puede recibir varias señales de entrada y transmitirlas por un medio

de transmisión compartido. Para ello, lo que hace es dividir el medio de transmisión

en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo.

Una señal que está multiplexada (combinación de múltiples canales de información

en un medio común de transmisión de alta velocidad) debe demultiplexarse en el otro

extremo. Según la forma en que se realice esta división del medio de transmisión, las

clases de multiplexación pueden ser por división de frecuencia, de tiempo, de código

y de longitud de onda.

2.3 Técnica de Frame Relay

Frame Relay es un protocolo de alto rendimiento para redes WAN, que opera

en la capa física y de enlace de datos del modelo OSI. Frame Relay fue diseñado

originalmente para su uso a través las interfaces de la Red Digital de Servicios


29

Integrados (RDSI). Hoy en día, se utiliza más de una variedad de otras interfaces de

red.

Frame Relay es un ejemplo de la tecnología de paquetes de conmutación. Los

paquetes de conmutación de redes permitirán a las estaciones compartir

dinámicamente el ancho de banda disponible. Las siguientes dos técnicas se utilizan

en la conmutación de paquetes: longitud variable de paquetes y multiplexado

estadístico.

Los paquetes de longitud variable son utilizados para hacer más eficiente y

darle flexibilidad a la transferencia de datos. Estos paquetes se conmutan entre los

distintos segmentos de la red hasta que el destino es alcanzado. Las técnicas de

multiplexado estadístico de control de acceso a la red en un paquete de conmutación

da cabida a una mayor flexibilidad y un uso más eficiente del ancho de banda.

2.3.1 Estandarización de Frame Relay.

Propuestas iniciales para la normalización de Frame Relay se presentaron al

Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telegrafía (CCITT) en 1984, debido a

la falta de interoperabilidad y de completa estandarización, frame relay no tuvo un

desarrollo significativo durante el año de 1980.

Un mayor desarrollo de esta tecnología ocurrió en 1990 cuando CISCO,

DEC, Northern Telecom y Strata Com, formaron un consorcio para enfocarse en el

desarrollo de la tecnología Frame Relay. Este consorcio desarrolló una

especificación como un protocolo básico Frame Relay y es actualmente un estándar


30

de la American National Standars Institute (ANSI por sus siglas en inglés, Instituto

Nacional de Normalización Estadounidense).

2.3.2 Dispositivos Frame Relay

Los dispositivos adjuntos de frame Relay son el DTE (equipo terminal de

datos) y el DCE (equipo de comunicaciones de datos). Los DTE son designados

como el final de una red especifica típicamente localizadas como un cliente local;

estos DTE pueden ser adquiridos por clientes y ejemplo de ellos son PC, routers,

bridges, switches etc. Los DCE son dispositivos de interconexión de transporte de

datos. El propósito de los dispositivos DCE es dar sincronización y señalización a la

red. En la figura 2.1 se muestra la topología de un enlace frame relay.

Figura 2.1 Topología típica de un enlace Frame Relay

La conexión entre el DTE y el DCE consiste en un componente de capa física

y otro de enlace. El componente de capa física definen los procedimientos físicos,

mecánicos, eléctricos y funcionales para la conexión entre los dispositivos. Una de

las especificaciones de la interfase de capa física mas usada comúnmente es el


31

estándar RS-232. El componente de la capa de enlace esta definido en el protocolo

que establece la conexión entre el DTE (como un router) y el DCE (como un switch).

2.4 Patrón de radiación

Las antenas son un componente muy importante de los sistemas de

comunicación. Por definición, una antena es un dispositivo utilizado para transformar

una señal de RF que viaja en un conductor, en una onda electromagnética en el

espacio abierto. Las antenas exhiben una propiedad conocida como reciprocidad, lo

cual significa que una antena va a mantener las mismas características sin importar

si está transmitiendo o recibiendo. La representación gráfica de la distribución

relativa de la potencia radiada en el espacio se llama diagrama o patrón de

radiación.

2.4.1 Ancho del haz

El ancho del haz de una antena usualmente se entiende como ancho del haz

a mitad de potencia. Se encuentra el nivel más alto de intensidad de radiación, luego

se localizan los puntos de ambos lados de pico que representan la mitad de la

potencia de intensidad del pico. La distancia angular entre los puntos de la mitad de

la potencia se define como el ancho del haz. La mitad de la potencia expresada en

decibeles es de -3dB, por lo tanto algunas veces el ancho del haz a mitad de

potencia es referido como el ancho del haz a 3dB. Generalmente se consideran tanto

el ancho de haz vertical como horizontal.

Suponiendo que la mayor parte de la potencia radiada no se dispersa en

lóbulos laterales, entonces la ganancia directiva es inversamente proporcional al


32

ancho del haz: cuando el ancho del haz decrece, la ganancia directiva se

incrementa.

2.4.2 Lóbulos laterales

Ninguna antena es capaz de radiar toda la energía en una dirección

preferida. Inevitablemente, una parte de ella es radiada en otras direcciones. Esos

picos más pequeños son denominados lóbulos laterales, especificados comúnmente

en dB por debajo del lóbulo principal.

En la figura 2.2 se muestra una gráfica que describe de manera

representativa, los conceptos antes mencionados.

Figura 2.2. Patrón de radiación, ancho del haz y lóbulos laterales.

2.4.3 Nulos

En los patrones de radiación de una antena, una zona nula es aquella en la

cual la potencia efectivamente radiada está en un mínimo. Un nulo a menudo tiene

un ángulo de directividad estrecho en comparación al haz principal. Los nulos son


33

útiles para varios propósitos tales como la supresión de señales interferentes en una

dirección dada.

2.5 Polarización

La polarización representa la orientación como la onda oscila, y en el caso

particular de las ondas electromagnéticas, la orientación en la oscilación del campo

eléctrico. A menudo esta orientación es una línea y por ello se habla típicamente de

ondas con polarización vertical u horizontal, es decir, cuando el campo eléctrico

oscila en un plano con esas direcciones, como se muestra en la figura 2.3.

Figura 2.3. Polarización de las ondas electromagnéticas

Adicionalmente, es posible que el campo eléctrico cambie su orientación

conforme la onda avanza. Se habla entonces de ondas con polarización circular

(figura 2.4).


34

Figura 2.4. Onda con polarización circular

2.6 Modulación

Modular una señal consiste en modificar alguna de las características

de esa señal, llamada portadora, de acuerdo con las características de otra

señal llamada moduladora.

Figura 2.5, Ejemplo de Modulación


35

En la figura 2.5, se puede observar que la señal portadora es modificada

basándose en la amplitud de la señal moduladora y la señal resultante es la que se

muestra en el lado derecho de la figura.

El objetivo de modular una señal, es tener un control sobre la misma. El

control se hará sobre ciertos elementos característicos de una oscilación continua;

estos son modificados según la forma de onda de la señal que se desea transmitir.

2.6.1 Modulación QPSK

La modulación por cuadratura de fase, como se le conoce a QPSK, es una

técnica de codificación M-ario en donde M=4. Con QPSK son posibles cuatro fases

de salida para una sola frecuencia portadora, debido a que hay cuatro fases de

salida diferentes, debe haber cuatro condiciones de entrada diferentes.

M-ario es un término derivado de la palabra binario. La M es sólo un dígito que

representa el número de condiciones posibles. Las técnicas para modulación digital

FSK binario y BPSK son sistemas binarios; sólo hay dos condiciones posibles de

salida. Una representa un 1 lógico y la otra un 0 lógico; por tanto son sistemas M-ario

donde M=2. Con la modulación digital, con frecuencia es ventajoso codificar a un

nivel más alto que el binario. Por ejemplo, un sistema PSK con cuatro posibles fases

de salida, es un sistema M-ario en donde M=4. Si hubiera ocho posibles fases de

salida, M=8, etcétera.


36

Ya que la entrada digital a un modulador QPSK es una señal binaria para

producir cuatro condiciones diferentes de entrada, se necesita más de un solo BIT de

entrada, con dos bits hay cuatro posibles condiciones 00,01, 10,11.

En consecuencia con QPSK los datos de entrada binarios se combinan en

grupos de 2 bits llamados dibits. Cada dibit genera una de las cuatro fases de

entrada posibles, por tanto, para un dibit (2 bits) introducido al modulador ocurre un

solo cambio a la salida.

En la figura 2.6 se muestra un diagrama a bloques de un modulador QPSK.

Dos bits se introducen al derivador de bits, después que ambos bits han sido

introducidos en forma serial salen simultáneamente en forma paralela. Un BIT se

dirige al canal I y el otro al canal Q.

El BIT I modula una portadora que está en fase con el oscilador de referencia

(de ahí el nombre I para el canal en fase) y el BIT Q modula una portadora que está

90° fuera de fase o en cuadratura con la portadora de referencia (de ahí el nombre

de Q para el canal de cuadratura).

El circuito serie paralelo transforma un tren de datos fb (Rb=bits/segundo) en

dos trenes de bits en paralelo denominados ahora símbolos donde fs=fb/2, el

espectro de la señal banda base de las derivaciones I e Q tiene la misma forma que

el espectro de la señal de entrada fb, pero el ancho de los lóbulos es la mitad del de

entrada.


37

Figura 2.6. Diagrama a bloques de un modulador QPSK

2.7 F.E.C.

La corrección de errores hacia adelante (en inglés, Forward Error

Correction o FEC) es un tipo de mecanismo de corrección de errores que permite su

corrección en el receptor sin retransmisión de la información original. Se utiliza en

sistemas sin retorno o sistemas en tiempo real donde no se puede esperar a la

retransmisión para mostrar los datos. Este mecanismo de corrección de errores es

utilizado en las comunicaciones vía satélite.

2.7.1 Funcionamiento

La posibilidad de corregir errores se consigue añadiendo al mensaje original

unos bits de redundancia. La fuente digital envía la secuencia de datos al codificador,

encargado de añadir dichos bits de redundancia. A la salida del codificador

obtenemos la denominada palabra código. Esta palabra código es enviada al


38

receptor y éste, mediante el decodificador adecuado y aplicando los algoritmos de

corrección de errores, obtendrá la secuencia de datos original.

En los enlaces por satélite se suelen utilizar codificaciones de tipo

convolucional para corrección directa de errores sin vía de retrono (FEC), que

resultan en la salida de dos bits codificados en la transmisión por cada bit original

(FEC ½), 8 bits codificados por cada 7 bits originales (FEC 7/8), o cuatro bits

codificados por cada 3 bits oriignales (FEC ¾).

Para conocer cuál es la mejora que supone introducir un determinado tipo de

codificación, se suele recurrir a graficas que relacionan la tasa de errores en función

del valor Eb/No disponible. Normalmente Eb es el valor resultante de dividir la

potencia de portadora recibida entre el número de bits de información por segundo,

sin considerar los añadidos en la codificación, lo que facilita la apreciación directa de

la mejora del proceso.

2.7.2 Ventajas

La codificación FEC reduce el número de transmisiones de errores, así como

los requisitos de potencia de los sistemas de comunicación e incrementa la

efectividad de los mismos evitando la necesidad del reenvío de los mensajes

dañados durante la transmisión.

2.8 Overhead

Es el ancho de ancho de banda usado por la información adicional (de control,

de secuencia, etc.) que debe viajar además de los datos, en los paquetes de un

medio de comunicación. El overhead afecta al throughput (cantidad de datos por


39

unidad de tiempo que se entregan, mediante de un medio físico o lógico, en un nodo

de la red) , de una conexión.

En los ISP, para contrarrestar el overhead, los anchos de banda clase son

aumentados en un 0.5 %. EJ: para un BW de 2MB = 2048 Kb -> overhead =( 2048x

1.05%) = 2150 Kbps (el canal se restringe a 2150 Kbps).

2.9 Velocidad de transmisión de datos

Es un promedio del número de bits, caracteres o bloques, que se transfieren

entre dos dispositivos, por una unidad de tiempo.

La velocidad de transmisión en una conexión depende de múltiples factores

como el tipo de conexión física, los límites en los caché, velocidad negociada entre

los dispositivos, limitación controlada de la velocidad, interferencias o ruidos en la

conexión física, etc.

La velocidad de transmisión de datos sobre un canal, puede ser mayor hacia

un lado que hacia el otro, como se da en el acceso a Internet por ADSL (son las

siglas de Asymmetric Digital Subscriber Line, que significan Línea de Abonado Digital

Asimétrica).

Las unidades más comunes para medir la velocidad de transmisión de datos

son: bits por segundo (bps, kbps), en caracteres, bytes, por segundo (Kb/s, Mb/s),

etc.

2.10 Ancho de banda

En sistemas digitales, el ancho de banda digital es la cantidad de datos que

pueden ser transportados por algún medio en un determinado período de tiempo


40

(generalmente segundos). Por lo tanto a mayor ancho de banda, mayor transferencia

de datos por unidad de tiempo (mayor velocidad).

2.11 Microondas

Se denomina así a la porción del espectro electromagnético que cubre

las frecuencias aproximadamente entre 3GHz y 300 GHz que corresponde a la

longitud de onda en vacío entre 10 cm y 1 mm; por este amplio espectro es

que encontraremos diversas aplicaciones para las microondas, una de ellas

las comunicaciones vía satélite.

En las ondas electromagnéticas están incluidas desde las de larga

longitud de onda como las de radiocomunicaciones, hasta las de longitud de

onda más pequeña como son los rayos infrarrojos, rayos X, rayos gama y los

rayos cósmicos.

La banda espectral de las microondas se divide en sub-bandas, tal como

se muestra en la tabla 2.1.

Tabla 2.1. División de la banda espectral de las microondas

Sub-banda Frecuencia (GHz) Longitud de onda

aproximada (cm) S 1.5 a 8 10 X 8 a 12.5 3 K 12.5 a 40 1.1 Q 40 a 50 0.8


41

2.12 Banda de frecuencia

En un entorno mundial, se ha dividido todo el espectro de frecuencias en la

denominada banda de frecuencias. Esto se hizo posible para así poder delimitar el

acceso de los usuarios a estas bandas. Es importante comentar que esta

clasificación no es global y que algunos países difieren en su delimitación, pero en

general podemos aceptarlas como generales. La tabla 2.2 muestra una clasificación

de las bandas de frecuencias.

Tabla 2.2 Banda de frecuencias

Nombre L S C X Ku K Ka Q U V E W F D

De 1 GHz

2 GHz

4 GHz

8 GHz

12 GHz

18 GHz

26.5 GHz

30 GHz

40 GHz

50 GHz

60 GHz

75 GHz

90 GHz

110 GHz

A 2 GHz

4 GHz

8 GHz

12 GHz

18 GHz

26.5 GHz

40 GHz

50 GHz

60 GHz

75 GHz

90 GHz

110 GHz

140 GHz

170 GHz

2.13 Sistema satelital

Básicamente un sistema satelital es un sistema repetidor. La capacidad de

recibir y retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado

transponder, cada uno de los cuales escucha una parte del espectro, lo amplifica y

retransmite a otra frecuencia para evitar la interferencia de señales.

Un sistema satelital consiste en un cierto número de transponder además de

una estación terrena maestra para controlar su operación, y una red de estaciones

terrenas de usuarios, cada una de los cuales posee facilidad de transmisión y

recepción.


42

El control se realiza generalmente con dos estaciones terrenas especiales que

se encargan de la telemetría, el rastreo y la provisión de los comandos para activar

los servicios del satélite.

2.13.1 Componentes típicos de un satélite artificial (figura 2.7)

Figura 2.7 Componentes típicos de un satélite artificial

1.- Paneles Solares: Consiste de dos secciones idénticas extendidas

simétricamente en las paredes norte y sur del satélite. Cada sección está compuesta

por tres paneles solares, los cuales convierten la energía solar en energía eléctrica.

Un panel solar es una colección de celdas solares, las cuales extendidas sobre toda

su superficie proveen suficiente potencia para el satélite.

2.- Plataforma y Carga Útil: La plataforma provee todas las funciones

necesarias de mantenimiento para realizar la misión espacial; está dividida en el

módulo de propulsión y el módulo de servicio. El modulo de propulsión está


43

compuesto por un cilindro central el cual es la estructura principal del satélite y

contiene en su interior los tanques de propelente (gas combustible del motor del

satélite). El modulo de servicio consiste de cuatro paneles, los cuales tienen

montados en su interior las baterías y los equipos de los diferentes subsistemas,

como lo son: potencia eléctrica, telemetría y telecomando, control de posición y

orbita, manejo de datos de abordo, propulsión y control térmico. La carga útil de un

satélite de telecomunicaciones es el sistema a bordo del satélite el cual provee el

enlace para la recepción, amplificación y transmisión de las señales de

radiofrecuencia. Es la que permite prestar el servicio de interés al usuario en tierra.

Consta de transpondedores y de las antenas de comunicación.

3.- Antena Este Ku: Es una antena de forma elipsoidal (Gregoriana) de 3 x

2,2 m con un mecanismo de despliegue, la cual está montada en el lado este del

satélite. La forma del reflector principal es parabólica. Esta antena emite un haz que

cubre en la huella de cobertura del satélite.

4.- Antena Oeste Ku: Es una antena de forma elipsoidal (Gregoriana) de 2,8 x

2 m con un mecanismo de despliegue, la cual está montada en el lado oeste del

satélite. La forma del reflector principal es parabólica. Esta antena emite un haz que

cubre en la huella de cobertura del satélite.

5.- Antena C: Es una antena de rejilla doble excéntrica de 1,6 m de diámetro,

la cual está montada en la cubierta del satélite, orientada a la Tierra. La forma del

reflector es parabólica, el cual emite un haz que cubre en la huella de cobertura del

satélite.


44

6.- Soporte para la antena de Telemetría y Telecomando: Es la estructura

de apoyo de la antena C, sobre la cual están ensambladas los alimentadores de

comunicación de la antena C y las antenas de Telemetría y Telecomando. Esta

estructura permite optimizar la masa y minimiza las interfaces entre el satélite y las

antenas.

7.- Antena Ka: Es una antena de forma elipsoidal (Gregoriana) de 1 m de

diámetro, la cual está montada en la cubierta del satélite, orientada a la Tierra. La

forma del reflector principal es parabólica.

Un satélite de comunicaciones tiene un transpondedor (transponder), que realiza

las siguientes funciones:

• Recibe las señales transmitidas desde la estación terrena (Tx)

• Amplifica las señales débiles en recepción (Rx)

• Cambia la frecuencia de operación para su transmisión en el descenso

(convertidor de frecuencia)

• Transmite las señales de nuevo a las estaciones terrenas receptoras (Tx)

• Recibe y transmite parámetros de control para su operación remota

mediante el sistema de telemetría y comando (TT&C)

En la figura 2.8, se muestra el diagrama básico de un transpondedor de satélite


45

Figura 2.8. Diagrama básico de un transponder

2.14 Cohetes lanzadores

Un cohete lanzador es una máquina que, utilizando un motor de combustión,

produce la energía cinética necesaria para la expansión de los gases, que son

lanzados a través de un tubo propulsor (llamada propulsión a reacción). Por

extensión, el vehículo espacial, que presenta motor de propulsión de este tipo es

denominado cohete o misil. Normalmente, su objetivo es enviar artefactos

(especialmente satélites artificiales y sondas espaciales) o naves espaciales y

hombres al espacio.

Un cohete está formado por una estructura, un motor de propulsión a reacción y

una carga útil. La estructura sirve para proteger los tanques de combustible y

oxidante y la carga útil. Se llama también cohete al motor de propulsión en sí mismo.

El principal obstáculo que se debe superar para lanzar un satélite al espacio es

la atracción gravitatoria de la Tierra, lo que se consigue gracias al empleo de estos

grandes cohetes propulsores. Si la fuerza de empuje del motor es el doble que el

peso total del vehículo en el momento del despegue entonces el cohete se elevará


46

con una aceleración de 9,8 m/s. Debido a que el combustible es consumido y

expulsado del motor, el vehículo se va aligerando y la aceleración aumenta.

Los cohetes lanzadores (figura 2.9) se componen de varias etapas

aceleradoras, cada una con su correspondiente motor, montadas una encima de

otra, y estando la carga útil en el extremo superior del lanzador. A medida que las

etapas van consumiendo su combustible se desprenden del cohete, comenzado

entonces la ignición del motor de la etapa siguiente. De esta forma va aligerándose el

peso del vehículo con el consiguiente aumento de la aceleración. En general, cuando

mas tarda un vehículo espacial en abandonar la atmosfera terrestre y alcanzar la

velocidad requerida, menos económico será el lanzamiento. A bajas aceleraciones el

cohete consume grandes cantidades de combustible debido a que está perdiendo 10

m/s de velocidad en cada segundo de viaje. El valor máximo de la aceleración viene

impuesto por la tensión acelerativa que soporta la estructura del cohete y la carga

útil.

Los cohetes lanzadores de satélites de comunicaciones, pueden ser:

• Desechables: se usan una sola vez

• Reutilizables: se pueden utilizar múltiples veces durante un período de

vida útil largo


47

Figura 2.9 Tipos de lanzadores

En la figura 2.10 se muestra la imagen del lanzador “ARIANE”, similar al que

llevó al espacio a los satélites mexicanos Solidaridad 1 y 2, así como el Satmex 5.

Figura. 2.10 Lanzador Ariane


48

Un sistema de comunicaciones vía satélite consta de tres elementos básicos:

• Estación terrena maestra o transmisora.

• Satélite de comunicaciones

• Estación terrena remota

2.15 Estación terrena maestra La estación terrena maestra controla la transmisión/recepción con y desde el

satélite, regula la interconexión entre terminales, administra los canales de salida,

codifica los datos y controla la velocidad de transferencia.

2.15.1 Componentes (figura 2.11)

2.15.1.1 Antena mediana a grande.- Elemento que transmite toda la información

generada en la estación transmisora y retransmitida por el satélite. Debe captar la

radiación del satélite y concentrarla en un foco donde está ubicado el alimentador.

2.15.1.2 Amplificador de Alta Potencia (HPA o TWTA).- Es un dispositivo

electrónico de estado sólido encargado de recibir la señal generada por el módem

satelital, la cual que envía encubrir el trayecto ascendente y envía la información al

satélite con la modulación y portadora adecuada.

2.15.1.3 Modulador.- Convierte las señales de banda base de entrada a una

frecuencia intermedia modulada. El convertidor (mezclador y filtro pasa-banda)

convierte la IF a una frecuencia de portadora de RF apropiada. El HPA proporciona

una sensibilidad de entrada adecuada y potencia de salida para propagar la señal al

transponder del satélite.


49

Figura 2.11 Componentes de una estación terrena transmisora

En las figuras 2.12 y 2.13 se observa una estación terrena transmisora vista

desde el exterior.

Fotografía 2.12 Exterior de una estación terrena transmisora

Fotografía 2.13 Antena de una estación terrena transmisora

Antena transmisora

Amplificador


50

2.16 Satélite de comunicaciones Básicamente es un sistema repetidor. La capacidad de recibir y retransmitir

se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado transponder, cada uno de los

cuales escucha una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia

para evitar la interferencia de señales.

2.17 Estación terrena remota Estación receptora: recibe toda la información generada en la estación

transmisora y retransmitida por el satélite. Su antena debe captar la radiación del

satélite y concentrarla en su foco donde está ubicado el alimentador. Una antena de

calidad debe ignorar las interferencias y los ruidos en la mayor medida posible.

Los componentes de la estación terrena receptora (ET Rx) se muestran en

las figuras 2.14 y 2.15.

a) Antena de pequeño a mediano tamaño

b) Amplificador de bajo ruido (LNA), y convertidor de frecuencia

c) Demodulador

Figura 2.14 Diagrama a bloques de una estación terrena receptora

Convertidor de frecuencia Demodulador

LNA

ET Rx

Inf. FiltroPasa

Banda

OL RF

OL RF

Filtro Pasa

Banda

a) b) c)


51

Figura 2.15 Componentes de una estación terrena receptora

2.18 Amplificadores de potencia

También conocidos como amplificadores de alta potencia (High Power

Amplifier), son elementos cuya función es aumentar el nivel de potencia de las

señales generadas por el equipo de comunicaciones para que sumado con la

ganancia de la antena se obtenga una Potencia Isotrópica Radiada Efectiva (PIRE),

suficiente para su posterior detección en el satélite. Los amplificadores mas comunes

son el Tubo de Ondas Progresivas (TWT, Travelling Wave Tube), y el amplificador de

potencia de estado sólido (SSPA, Solid State Power Amplifier).

a) Antena b) Amplificador de bajo ruido

c) Módem (modulador/demodulador)


52

2.18.1 Tubo de Ondas Progresivas (TWT)

El tubo de ondas progresivas TWT (Travelling Wave Tube por sus siglas en

inglés) es una variante de amplificador que se utiliza en las estaciones para

comunicaciones satelitales. En la figura 2.16 se muestra el diagrama del TWT, que

es un amplificador de gran ancho de banda y una ganancia de potencia de 25 a 50

Db. La eficiencia entre el 20 y 40%, es función del ancho de banda.

Consiste en un generador de haz electrónico y una estructura de enfoque

magnético. Una estructura en forma de hélice facilita la interacción entre el campo de

microondas y el haz electrónico. La velocidad de los electrones se ajusta para que

sea igual a la velocidad de fase de las microondas.

Se dispone de un cañón electrónico que emite un haz de electrones que pasa

a través del espacio intermedio entre las cavidades de cada uno de los resonadores.

La primera cavidad sirve para ingresar la señal de microondas a ser amplificada,

mientras que la segunda se usa para extraer la señal ya amplificada. La señal de

entrada excita la primera cavidad creando un campo eléctrico el cual modula a su

vez el haz de electrones. La velocidad de los electrones es proporcional al campo

resultante en la cavidad. En la última cavidad se genera un campo eléctrico como

función de la velocidad de los electrones que se transforma en una corriente de

microondas de salida.

Para obtener una elevada ganancia el haz de electrones se enfoca mediante

cavidades intermedias y mediante un tubo que actúa como focalizador magnético

constituido por un imán permanente corto o un solenoide largo. La frecuencia de


53

resonancia del amplificador se ajusta mediante unos tornillos de sintonía disponibles

en las cavidades. Dado que la densidad del haz de electrones determina la potencia

de salida y que los electrones interceptados en el colector producirán calor que es

preciso disipar, la capacidad de transferencia de calor del tubo determinará la

potencia manejable por el amplificador. En la práctica, el colector es una estructura

grande y hueca enfriada por aire.

Figura 2.16 Diagrama de un tubo de ondas progresivas (TWT)

2.18.2 Amplificador de Estado Sólido (SSPA)

Los amplificadores de estado sólido o SSPA, los cuales son el

resultado de los adelantos en los transistores FET de Arseniuro de Galio

(GaAs) y cuyo rendimiento en términos de linealidad y fiabilidad es muy

superior al de los anteriores y además presentan menores requerimientos de


54

potencia, característica fundamental de los SSPA que se ve compensada con

la alta ganancia de las antenas en el segmento espacial.

En la figura 2.17, se muestran las imágenes de dos amplificadores de

potencia de 50 watts cada uno, de la marca “Advantech”. (referencia

http://advantechamt.com/default.asp?language=EN).

Figura 2.17 Amplificador de estado sólido marca “Advantech”

ESIME Capítulo 3 Unidad Culhuacán Implementación de la Ampliación de Red

55

Capítulo 3 Implementación de la Ampliación

de Red


56

Capítulo 3. Implementación de la Ampliación de la Red Satelital de

Pemex, Exploración y Producción

En este capítulo se detallarán todos los procesos que se llevaron a cabo para

la implementación de la ampliación de la red satelital de PEMEX en Ciudad del

Carmen; adversidades, contratiempos y errores que se cometieron y solventaron y

demás experiencias que al final concluyen con la exitosa puesta en marcha del

proyecto.

Nota: Es importante aclarar que se detallarán los procesos de

implementación, sin embargo, todo el diseño de la red, equipamiento y cálculos de

enlace, fue realizado por personal técnico de “CommSystems LLC” (Limited Liability

Company, Compañía de Responsabilidad Limitada) de San Diego, California.

Nuestra responsabilidad como subsidiaria en México, fue la de llevar a cabo la

logística del proyecto e instalación de los equipos tanto en Ciudad de Carmen,

Campeche como en plataformas, por lo tanto no se abundará en el tema de diseño.

3 Resumen descriptivo

El presente capítulo describe toda la información que se generó durante la

implementación de la ampliación de la red satelital para PEMEX EXPLORACION Y

PRODUCCION y que conformó la memoria técnica que describe la provisión de una

Red Privada de Comunicaciones vía Satélite para plataformas petroleras en el área

de Campeche.


57

Con el objetivo de proveer servicios de telecomunicaciones a 16 plataformas

ubicadas en el área de Ciudad del Carmen, Campeche se realizó una expansión a la

red satelital existente provista por “Commsystems” utilizando la técnica Frame Relay

que optimiza el uso del segmento satelital.

Como se mencionó en párrafos anteriores de este capítulo, “CommSystems

de México”, empresa subsidiaria de “CommSystems LLC”, integró módems

satelitales, equipo de radiofrecuencia (RF) y equipos multiplexores (FRAD), entre

otros, para efectuar la actualización de la estación terrena de Ciudad del Carmen y

lograr la comunicación a las 16 plataformas petroleras. Adicionalmente se integraron

a esta nueva topología de red, los sitios remotos de Mérida y Cayo Arcas

pertenecientes al proyecto original.

El proyecto completo incluyó el diseño de la red, suministro de todos los

equipos, cables y accesorios necesarios, capacitación del personal de PEMEX,

instalación y puesta en operación de la estación central de Ciudad del Carmen y las

16 plataformas referidas.

El presente capítulo integra la información relativa al proyecto de

implementación.

3.1 Implementación de la red

3.1.1 Antecedentes

Esta tesis tiene como finalidad efectuar una descripción técnica del proyecto

de implementación para la ampliación de la estación Central (HUB) del Sistema


58

Satelital de Petróleos Mexicanos instalado en el año 2002 por Commsystems LLC,

en Ciudad del Carmen, Campeche.

El proyecto consistió en proporcionar servicios de telecomunicaciones tipo

“off shore” (término en inglés que significa "en el mar, alejado de la costa”), mediante

enlaces vía satélite a 16 plataformas de perforación tanto semi fijas (plataformas

móviles de exploración), como autoelevables (plataformas que flotan como barcos y

una vez que se posicionan sobre el área de trabajo, se anclan, autoelevan y

sustentan por medio de sus tres “patas” o torres), donde no se puede llegar a través

de microondas u otro medio de comunicación ya existente en PEMEX Telecom en

Ciudad del Carmen.

La configuración de los servicios de cada una de las 16 estaciones remotas

satelitales consistió de cuatro canales de voz de 8 Kbps y un canal de datos de 128

Kbps utilizando la tecnología frame relay.

Cabe señalar que debido a que PEMEX, Unidad de Ingeniería de

Telecomunicaciones Zona Marina (UITZM), contaba ya en el hub de Ciudad del

Carmen con infraestructura existente, mediante la cual se brindaban servicios de voz

y datos hacia la plataforma Cayo Arcas y hacia Mérida y debido a que las

comunicaciones de las plataformas de perforación son muy importantes para las

actividades de Pemex PEP (Pemex, Exploración y Producción), se pretendió con

esta ampliación primeramente, evitar depender de terceros, como podría ser el caso

arrendamiento de servicios de telecomunicaciones, lo que ocasionaría que el

personal de PEMEX no contara con la administración de la red, así como el control y

monitoreo local de las alarmas de manera inmediata.


59

Por otra parte, a petición de PEP y de la UITZM, el equipamiento de la

estación central (hub) en Ciudad del Carmen, contó con redundancia en todas las

etapas posibles que permitieron minimizar posibles contingencias técnicas, evitando

que tanto la estación central como las estaciones remotas sufrieran pérdida de la

totalidad de las comunicaciones; además, se instaló en la antena maestra equipo de

radiofrecuencia redundante con capacidad de 50 watts. En la figura 3.1, se muestra

la topología de red implementada para Pemex.

Figura 3.1. Topología de red implementada para PEMEX.

Satellite

oooRF Redundante

50 Watts

Indoor Equipment

Indoor Equipment

Network ManagementSystem

Antena 4.5 MetrosExistente

Indoor Equipment2.4Meter Antenna8 Watts RF

Data

Estacion Remota Plataforma 1

Voice

Indoor Equipment2.4Meter Antenna8 Watts RF

Data

Estacion Remota Plataforma 16

Voice

Indoor Equipment

ooo

Voice

Data

HubCiudad del Carmen

Sistema de Administración de Red

Equipo Interno

Equipo Interno

Equipo Interno

Equipo Interno

Equipo Interno


60

3.2 Descripción del proyecto

En las tablas 3.1 y 3.2 se describe la ampliación instalada de servicios de voz

y datos para el Hub satelital en Ciudad del Carmen, Campeche para proveer de esta

forma los servicios mencionados a las 16 plataformas.

Tabla 3.1 Canales de datos para las 16 plataformas del proyecto

Estaciones Canales de datos

Por estación Cayo Arcas Mérida Capacidad (Kbps) Total canales BW total (Kbps)

Circuitos Existentes Carmen 2 2 64 4 256

Carmen 1 128 1 128 Ampliación

Estaciones 1-8 1 128 8 1024

Estaciones 9-16 1 128 8 1024

Tabla 3.2 Canales de voz para las 16 plataformas del proyecto

Estaciones Canales de voz

Por estación Hilos No. Canales BW p/canal (Kbps) BW total (Kbps)Ampliación

Estaciones 1-8 4 2 32 8 256 Estaciones 9-16 4 2 32 8 256

Circuitos existentes Cayo Arcas 4 4 8 32

3.3 Resumen de ancho de banda (BW) para voz y datos

De la red pre existente a la ampliación (Cayo Arcas y Mérida), Pemex

contaba con 480 kbps, más la ampliación (1280 kbps) de 8 estaciones remotas de

160 kbps que demandaban una velocidad similar (1280 Kbps) transmitida desde el

Hub de Ciudad del Carmen, resultando un total de 2560 kbps, por lo que al tener el

doble de estaciones (16), se requirió una velocidad total de datos de 5120 kbps, lo

cual se muestra de manera más clara en la tabla 3.3:


61

Tabla 3.3 Cálculo de ancho de banda por nodo

Estaciones BW Total Datos (Kbps) BW Total Voz (Kbps) BW Total Red (Kbps)

Estación Uno 128 32 160 Estación Dos 128 32 160 Estación Tres 128 32 160 Estación Cuatro 128 32 160 Estación Cinco 128 32 160 Estación Seis 128 32 160 Estación Siete 128 32 160 Estación Ocho 128 32 160 Sub Total Ampliación 1 1024 256 1280 Estación Nueve 128 32 160 Estación Diez 128 32 160 Estación Once 128 32 160 Estación Doce 128 32 160 Estación Trece 128 32 160 Estación Catorce 128 32 160 Estación Quince 128 32 160 Estación Dieciséis 128 32 160 Sub Total Ampliación 2 1024 256 1280 Cayo Arcas 256 32 288 Mérida 128 64 192 Sub Total Est. Existentes 384 96 480 Total Cd. del Carmen 2432 608 3040

3.4 Infraestructura existente de PEMEX

Previo al inicio de la implementación de los equipos de radiofrecuencia, la

antena maestra marca Vertex de 4.5 metros, ubicada en el hub, operaba con un

radio transceiver de 16 watts marca Anacom para Banda Ku.

Para los servicios de transmisión de las portadoras hacia Cayo Arcas y

Mérida, PEMEX utilizaba dos equipos MODEM marca Radyne Comstream modelo

CM601 de baja velocidad y para brindar los servicios de voz y datos en cada uno de

los sitios lo hacía mediante un equipo FRAD marca ACT modelo 9400.


62

3.5 Descripción de la ampliación

3.5.1 Equipo de radiofrecuencia

Debido a la integración de 16 nodos remotos mas, los nuevos cálculos de

enlace arrojaron información que indicaba como necesaria la sustitución del equipo

de radiofrecuencia para poder soportar el tráfico generado. El nivel de disponibilidad

solicitado por PEMEX, exigía la instalación de un sistema redundante de

radiofrecuencia. Para lograr esto, se solicitó a Pemex, la construcción previa de una

canalización desde la base de la antena hasta el interior del Centro de Cómputo

para el tendido de los cables coaxiales, así como la instalación de suficientes

contactos eléctricos regulados conectados a UPS, para el energizado de los equipos

de radiofrecuencia. En la figura 3.2, se puede apreciar el equipo de RF original de la

antena maestra, que muestra un amplificador de 16 watts que soportaba los enlaces

de Cayo Arcas y Mérida.

Figura 3.2. Antena maestra y equipo original de RF


63

En la figura 3.3 se muestra una panorámica de la antena maestra de PEMEX

en Ciudad del Carmen, en la cual se aprecian los amplificadores de potencia relativos

a la ampliación.

Figura 3.3 Antena marca Vertex de 4.5 metros en Ciudad del Carmen

En la figura 3.4 se muestra un acercamiento al equipo de radiofrecuencia

redundante. Se puede observar, sujeto al mástil, el switch de conmutación y a un

costado los equipos transreceptores.

Figura 3.4 Sistema de amplificadores SSPA de 50 Watts.


64

En la figura 3.5 se muestra una pantalla del sistema de monitoreo y control del

equipo de radiofrecuencia, en la que se aprecian las cadenas de transmisión y

recepción, así como aquella que se encuentra en operación y la que está en stand

by. Cuando alguno de los componentes presenta una falla, la pantalla lo muestra en

color rojo.

Figura 3.5 Sistema de monitoreo y control de RF

Los equipos de radiofrecuencia se instalaron con configuración redundante,

en amplificadores y transreceptores y su finalidad es garantizar la continuidad de los

servicios, aún en casos de falla total o parcial en alguno de los equipos de RF. Los

sistemas redundantes tienen la función de brindar continuidad operacional en caso

de una falla y que no afecte a todo el sistema para cumplir con la disponibilidad

requerida. En la figura 3.6, se muestra un esquemático en el que se puede apreciar

claramente todo el subsistema del Hub de Pemex, ubicado en Ciudad de Carmen,

Campeche, en el que se detallan todos los componentes que lo integran.


65

SATMEX 5

Antena de 4.5 mts.(Existente)

DATOS

30 Canales deVoz a 8 Kbps

(E1-BNCG 703)

Estación Uno

Estación Dos

Estación Ocho

1 canal Datos 128 Kbps4 Canales de voz 8 Kbps

Interface V.35ATM AXIS

INTERFACEBNC

G 703)

Datos

Pemex Public Network

ModemDMD 2401LS

Radyne/Comstream

Estación Nueve

Estación Diez

EstaciónDieciseis

RS CS TR RD TD CDTALK / DATATALK

RS CS TR RD TD CDTALK / DATATALK

TX / RX PanelCombinador/Divisor

RF 50 WattsRedundante

Switch ATMAXIS

FRADS Clarent(ACT) 9500

Modems Existentes

Red

Exi

sten

te

Maxview NMS

2 Portadoras de1,280KbpsAV3000 NMS

Figura 3.6 Diagrama del hub de Ciudad del Carmen, Campeche

3.6 Equipo implementado en la ampliación en Hub Central

El equipamiento instalado en el hub Central de Ciudad del Carmen se

compone de los siguientes elementos:

• Sistema de amplificadores SSPA de 50 watts, banda ku, marca Advantech, redundante con 1 conmutador de R.F.

• 16 equipos módem, Radyne Comstream, modelo DMD2401 (velocidad de 9.6 a 3750 Kbps) con Reed Solomon y cable de interface DB37 (puerto universal) a V.35.

• 1 Kit divisores de 4 puertos en BNC 70 MHz, 75 ohms • 1 Kit de combinadores de 4 puertos en BNC 70 MHz, 75 ohms • 2 equipos Frad ACT 9500 • 1 Tarjeta de comunicación para equipo MERDIAN OPC61 • 1 kit de interconexión para ATM axis


66

Reed-Solomon es un algoritmo de corrección de errores. Este código está

dentro de los códigos llamados FEC (Forward Error Correction), esto quiere decir que

es el receptor el que se encarga de corregir los errores, no el emisor. Para llevar a

cabo esta tarea, utiliza bytes de redundancia. Se utiliza en transmisiones digitales.

En las siguiente figura (3.7), se aprecia la instalación final del montaje de

los módems satelitales en el site de comunicaciones:

Figura 3.7. Montaje de módems satelitales

3.6.1 Componentes de las 14 estaciones remotas Vsat fijas:

• 14 antenas semi fijas de 2.4 m banda Ku marca prodelin • 14 equipos módem Radyne Comstream modelo DMD2401 (velocidad de 9.6 a

3750 Kbps) con Reed Solomon y cable de interface DB37 (puerto universal) a V.35

• 14 Equipos radio (transceivers) de 16 watts con Tx-Rx de F.I. 70 MHZ • 14 Kit cable coaxial con conectores • 14 multiplexores ACT SDM9350 con 4 servicios de voz a 2 hilos y una

interfase de datos RJ-45 • 14 kit de instalación, sujetadores conectores, sellos, etc.


67

En las subsecuentes figuras 3.8 y 3.9, se detalla la interconexión de los

equipos banda base y el equipo de RF del proyecto.

Figura 3.8 Interconexión de equipo banda base en nodo remoto fijo

Figura 3.9 Interconexión de equipo de RF en nodo remoto fijo

LAN 10 BASET

M o de m

B an k

SDM-9350FRAD ACT

SD

S ma rt-U PS 1

4

0 0

Test

AMERICAN

POWER

CONVERSION

UPS 19"

S D

DAT A Xi Z

9200

S D R DPORT

AS D R DPORT

BA

ONLINEB

B W D - E N T E R

P O R T

S E L D IS C D A T A

+

MODEMDMD 2401

RADYNECOMSTREAM

1 2 3 4 5 6 7 8 91 0 1 1 1 2 A

B 12x

6x

8 x 2 x 9 x

3 x 10 x 4 x 11x

5x

7 x 1 x Et

h e rn e tA

1 2 x 6 x 8 x

2 x 9 x 3 x 1 0 x

4x 1 1x 5 x 7 x

1 x C HUB 10/1008 Puertos

RACK 19"

SATMEX

Portadora de Outboundde 160 Kbps

Antena de 2.4 Mts Banda Ku

Radio amplificadorde 16 watts

TelephoneTelephoneTelephone Telephone


68

Haciendo una analogía a los diagramas anteriores, a continuación, en las

figuras 3.10 y 3.11, se muestra la instalación terminada del subsistema remoto

(Vsat y equipo banda base) de la estación remota fija identificada con el nombre

de “California”, enclavada en las costas de Coatzacoalcos, Veracruz.

Figura 3.10 Instalación final de antena Vsat y equipo de RF

Figura 3.11 Instalación final de equipo banda base


69

3.6.2 Componentes de las dos estaciones remotas autoajustables:

• 2 Antenas, marca Seatel de 2.4 m banda Ku Modelo 9997 con GPS integrado • 2 Equipos modem Radyne Comstream modelo DMD2401 (velocidad de 9.6 a

3750 Kbps) con Reed Solomon y cable de interface DB37 (puerto universal). • 2 equipos Radio (Transceivers) de 16 watts con Tx-Rx de F.I. 70 MHZ • 2 kit cable coaxial y heliax con conectores • 2 multiplexores ACT SDM9350 con 4 servicios de Voz a 2 Hilos y una

interface de datos RJ-45 • 4 teléfonos unilinea estándar en cada estación • 1 Convertidor de medios V.35 a UTP • 1 kit de instalación

En la figura 3.12 se muestra el diagrama con los componentes que

integran la estación remota semi sumergible:

Figura 3.12 Interconexión de nodo remoto semi sumergible

SATMEX 5

FI 70 MHz

LAN 10 BASET

4 Canales de Voz (2w) a 8 Kbps TX RX

Portadora de Outboundde 160 Kbps

radio16w

Modem

Bank

SDM-9350FRAD ACT

SD

Smart-UPS

1

4

0

0

Test

AMERICANPOWERCONVERSION

UPS 19"

SD

DATAXiZ

9200SD RDPORT

ASD RDPORTB

AONLINE

B

BWD - ENTER

PORTSEL DISC DATA

+

MODEMDMD 2401

RADYNECOMSTREAM

1 2 34 5 6

7 8 9101112

AB

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Ethernet

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C HUB 8 Puertos

GYRO/GPS

RACK 19"

TelephoneTelephone Telephone Telephone

Antena estabilizada tipo domo de 2.4 metros


70

En la figura 3.13 se muestra una imagen de catalogo de una antena

autoajustable, similar a la instalada en plataformas de PEMEX.

Figura 3.13 Imagen de antena auto trackig similar a la instalada

En la figura 3.14 se muestra la imagen de la antena autoajustable,

instalada en la plataforma “KAN-TAN IV” en las costas de Tampico.

Figura 3.14 Antena autotracking instalada en plataforma semi fija

Antena estabilizada


71

3.7 Consideraciones sobre el ancho de banda

Cada estación remota está calculada para tener 4 canales de voz a 2 hilos,

funcionando a 8Kbps, y un canal de datos operando a 128Kbps. El total del ancho

de banda sin considerar overhead es de 160Kbps, por lo cual es importante señalar

que en el momento en que todos los canales de voz y el de datos estén activos,

existirá una degradación en el ancho de banda de los servicios de voz o datos, de

acuerdo a la programación del equipo, de tal manera que el agregado total de la

estación considerando el overhead sea de 160Kbps.

La figura 3.15 muestra el espectro de radiofrecuencia correspondiente a la red

satelital de Pemex, además de que hace referencia al tráfico que se genera desde

las estaciones remotas hacia la central en Campeche y viceversa, así como los datos

de ancho de banda, modulación y factor de corrección de errores de cada portadora.

Figura 3.15 Tráfico entre remotas y nodo central

1.41.4

1,200KHz

4,800KHz

1,200KHz

Hub 1 Hub 2 Rem 1

Hub-Remota 1,280KbpsRemota-Hub 160Kbps

Portadora:

Trafico de Central a Remotas (8):Portadora de 1,280Kbps Modulación QPSK FEC 3/4

1.4

150 150150150

2,400KHz

150

o o o

Rem 2 Rem 3 Rem 15 Rem 16

o o o

Servicios: Datos VozRemota: 128Kbps 4 X 8Kbps

Hub E1 32 X 8Kbps

Trafico de Remota a Central:Portadora de 160KbpsModulación QPSK FEC 3/4


72

En el ANEXO 1 (al final de esta tesis), se muestran a manera de ejemplo,

cuatro cálculos de enlace originales del hub central y plataformas de la red de

Pemex, además de información técnica relacionada con la implementación.

3.8 Situaciones en tierra, previas al abordaje a las plataformas

Las dos únicas opciones para llegar hasta las plataformas eran por barco o

por helicóptero.

Previo al abordaje a plataformas, todo aquél nuevo personal (como era

nuestro caso) que desconociera el procedimiento, debía tomar y aprobar un curso

denominado “curso de sobrevivencia en el mar”, que como su nombre lo indica,

brindaba información básica al trabajador de cómo abordar la plataforma y también

como sobrevivir en caso de que alguna adversidad se presentara. Para el caso de

traslados por barco, se debía abordar la plataforma por medio de un arnés para tres

personal, denominado coloquialmente por los trabajadores “la viuda”. Este arnés

tiene una forma de malla en triangulo con un centro circular de caucho y es

enganchado y movido por una grúa desde plataforma.

A nuestro grupo de trabajo no se le impartió el mencionado curso, porque

nuestra empresa no lo solicitó y nos dejaron abordar sólo por la urgencia del

proyecto. Ya en plataforma se nos dio un curso rápido de cómo interpretar las

alarmas por fuga de gas o petróleo, los puntos de reunión, la utilización de los

tanques de oxígeno, las rutas de evacuación, el uso de los chalecos salvavidas y la

forma de abordar los barcos salvavidas, que en realidad son unas cápsulas selladas

y se les conoce como “mandarinas”, por su forma y color.


73

En la figura 3.16 se puede observar en arnés que sube y baja a los

trabajadores a la plataforma, cuando son trasladados en embarcación.

Figura 3.16. Arnés para el traslado del personal a la plataforma

3.9 Reporte fotográfico de la instalación en Plataformas

Como en todo nuevo proyecto, previo al inicio de la instalación, se llevaron a

cabo visitas de supervisión a las 16 plataformas de Pemex involucradas en el

proceso de ampliación con el propósito de ubicar el mejor sitio para la instalación del

equipo banda base y antena satelital. Lo más complicado fue encontrar un espacio

adecuado para la instalación de la antena VSAT, ya que eran pocas las opciones de

espacios libres que quedan en las plataformas.

En la figura 3.17 se observa la superficie de la plataforma conocida como

“Lewis Dugger”, ubicada en Cantarell en el Golfo de México. Se puede apreciar la

saturación de espacios y lo complicado que fue seleccionar el mejor lugar para

instalar la antena Vsat.


74

Figura 3.17. Plataforma Lewis Dugger, vista aérea.

En la figura 3.18 se muestra la ubicación para la instalación del mástil de la

antena, que entre otros requisitos, debería contar con una línea de vista plena,

alejada del helipuerto y de otros factores que pudieran generar interferencias. Este

tubo se soldaba a la superficie de la plataforma. En la imagen se aprecia a personal

de Pemex apoyando es las maniobras.

Figura 3.18. Personal de Pemex, soldando el mástil para la Vsat.


75

En la figura 3.19 se aprecia la antena Vsat totalmente instalada.

Figura 3.19. Antenas Vsat totalmente instalada

Fue también complicado encontrar un espacio físico en las áreas internas de

las plataformas para la colocación del equipo banda base, ya que además de las

condiciones de espacio, se debería encontrar el sitio que facilitara el tendido de

cableado telefónico para las extensiones de voz y fax y el cableado UTP de cobre

para los equipos de cómputo.

Los sitios propuestos por el personal de Pemex, eran aquellos en donde se

concentraban sus equipos de radiocomunicación, pero en realidad no cumplían por

condiciones de distancia, por lo que se decidió para todos los casos, instalar el

equipo banda base en la oficina del superintendente de Pémex, sitio que tenía entre

otras, la ventaja de estar cerca las áreas a las cuales se les debería proporcionar el

servicio de voz y datos y que fueron: Geología, Administración, Oficina y Dormitorio

de Superintendente.


76

En la siguiente galería de figuras se mostrarán las opciones y la selección del

sitio para el equipo banda base y su instalación final.

En la figura 3.20, se muestra el área de plataformas destinada a la instalación

de equipos de radiocomunicación, sitio que no cumplió con las necesidades

requeridas.

Figura 3.20. Área de radiocomunicación en plataforma

La oficina de la Superintendencia cumplía con espacio, iluminación y estaba

colocada estratégicamente, de tal forma que facilitó el cableado de los servicios de

voz y datos a las áreas indicadas.

En las figuras 3.21 y 3.22 se muestra el área de oficina de la Superintendencia

y el rack que contiene todo el equipamiento de ampliación que se describió en

párrafos anteriores.


77

Figura 3.21. Oficina de la Superintendencia

Figura 3.22. Equipo banda base instalado


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3.10 Reporte fotográfico de la instalación en Ciudad del Carmen

Este fue el primer sitio que se instaló. Se inició con la instalación del rack que

contendría los módems para la ampliación.

En las figuras 3.23 y 3.24 se muestra el Centro de Cómputo, antes de la

instalación y después de la misma.

Figura 3.23. Centro de Cómputo previo a la ampliación

Figura 3.24. Centro de Cómputo con equipamiento instalado


79

En las siguientes figuras se muestran las consolas de monitoreo del la red de

Pemex.

En la figura 3.25 se observan dos consolas. Una de ellas monitorea el estado

de la red de Pemex (izquierda) y la otra, los equipos de radiofrecuencia.

Figura 3.25. Consolas de monitoreo

En la figura 3.26 se observa la pantalla del sistema de monitoreo

implementado de la red de Pemex, en donde se ven los iconos que forman una

elipse y que simbolizan a cada uno de los nodos de la red satelital.

Figura 3.26. Pantalla de monitoreo de red satelital


80

En la figura 3.27 se observa la pantalla del sistema de monitoreo del equipo de

radiofrecuencia, y se visualiza la cadena de RF que está activa, la que está de

respaldo, y el estado que guardan todos los componentes.

Figura 3.27. Consola de monitoreo de equipo de RF

Por último, se hará una relatoría fotográfica que muestra como se llevó a cabo

el cambio del subsistema de radiofrecuencia en cada una de las etapas, desde el

retiro del equipo de RF original que daba soporte a los enlaces de Cayo Arcas y

Mérida, hasta la instalación de los equipos amplificadores, transreceptores y

subsistema de control que permite a los equipos conmutarse de forma independiente

en caso de falla de alguno de ellos.


81

En las figuras 3.28 y 3.29 se observa la antena y el equipo de radiofrecuencia

que soportaba los enlaces originales de Mérida y Cayo Arcas.

Figura 3.28 Equipo de RF, red original, previo al cambio

Figura 3.29 Antena maestra sin aditamentos redundantes


82

En las figuras 3.30 y 3.31 se muestra la instalación de los equipos finales de

radiofrecuencia en configuración redundante.

Figura 3.30 Base de antena con equipo de RF redundante

Figura 3.31 Antena maestra al finalizar la instalación.


83

3.11 Errores cometidos durante la implementación

Durante el proceso de implementación de la red satelital de Pemex, se

cometieron errores que implicaron nuevos viajes a plataformas y retrabajos que

aunque no en gran escala, tuvieron impacto económico. A continuación se

mencionarán los más críticos.

3.11.1 Error de instalación en plataforma “California”

En el proceso de armado de la antena ubicada en la plataforma “California”,

en la Ciudad de Coatzacolacos, Veracruz, ya en la etapa de colocación del tornillo

“sinfín” para el ajuste del ángulo de azimut, esta pieza estaba golpeada (se daño

durante su traslado de tierra a la plataforma), y la sección media de la rosca estaba

dañada, lo que impedía que la tuerca que genera el torque no pudiera correr. La

acción que debimos tomar fue la de abortar la instalación y solicitar una nueva pieza,

ya que el responsable del traslado de los equipos fue Pemex. Fue aquí donde se

cometió el error de pedir apoyo a personal de plataforma, quienes nos consiguieron

un tornillo sinfín “parecido”, que instalamos con muchos trabajos y que al final nos

permitió orientar “correctamente” la antena. El problema apareció al momento de

realizar los ajustes con SATMEX, ya que la prueba de aislamiento no pudo ser

aprobada debido a las variaciones que presentaba el apuntamiento en azimut, esto

por por haber utilizado un componente diferente de la antena. Los servicios de voz y

datos siguieron operando, pero, a la siguiente semana se tuvo que cambiar el tornillo

mencionado, además de volver a hacer las pruebas con SATMEX.


84

3.11.2 Instalación de multiplexores (FRAD) sin herrajes

Los herrajes eran parte del lote de componentes para la instalación de los

equipos. El problema surgió porque no se nos informó para qué eran esos herrajes y

omitimos su envío en el kit de componentes que se mandó a cada plataforma.

Durante la instalación, el FRAD se colocaba sobre el modem, que se fijaba con

herrajes a los rieles del rack. Derivado de la posterior inspección de personal de

Pemex a la instalación, se detectó este faltante, lo que provocó que se tuviera que

reprogramar una nueva visita a todas las plataformas para colocar los herrajes

mencionados.

3.11.3 Errores varios

Falta de experiencia. Nuestra plantilla no tenía la experiencia para llevar a

cabo la instalación de antenas autoajustables (eran dos), y esto provocó que ya

tuviéramos un desfase considerable en el calendario oficial de instalación. Se

contrató “de emergencia” a una persona que dijo tener la experiencia y fue enviado a

plataforma a realizar el trabajo, lo que provocó la molestia del cliente Pemex, ya que

esta persona tardó dos semanas en poner en funcionamiento una de las antenas. No

previmos con anticipación al personal con experiencia que llevaría a cabo la

instalación.

Durante la instalación de la antena, no se instalaron algunos componentes

clasificados como “tropicalizados”, que pudieran resistir la condiciones climatológicas

en plataforma, que según Pemex deberían de haberse puesto. El error fue no

conocer los alcances del contrato.

ESIME Conclusiones y recomendaciones Unidad Culhuacán

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Conclusiones y

Recomendaciones


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4 Conclusiones y recomendaciones

Mi experiencia en el campo de las comunicaciones vía satélite inició en agosto

de 1991. Durante 12 años estuve inmerso en este campo que me dejó una gran

experiencia y conocimientos que a la postre me motivaron para tomar como

referencia uno de los proyectos que realicé, para utilizarlo como base para la

elaboración de esta tesis.

Fue justamente la implementación del proyecto que expongo en esta tesis, el

último que realicé en el campo de las comunicaciones vía satélite, y con un

significado muy particular, ya que, en proyectos anteriores, tuve la experiencia de

ejecutar proyectos satelitales cuyas instalaciones fueron en zonas desérticas

(Desierto de Altar), en aeropuertos, en zonas montañosas, sobre estructuras

metálicas, y la única zona que me faltaba conocer era justamente esa, la zona

marina. Derivado de estas experiencias, todas en su conjunto, han dejado en mi una

sensación de satisfacción ya que a pesar de no ser ya una tecnología de uso común,

fueron muchos los momentos en que gracias a estos servicios, se lograron

comunicar empresas distantes geográficamente, pero lo más importante, fue que

estas tecnologías acercan a las personas donde quiera que estas se encuentren y

efectivamente, mi conclusión va enfocada a enaltecer las bondades que esta

tecnología ofrece.

Mi primera recomendación para aquellos estudiantes que lean esta tesis es la

siguiente: es fundamental ser constante en el proceso de formación académica y,


87

además, continuar, una vez terminado el plan de estudios, el proceso de titulación.

Ese esfuerzo y constancia los llevará tarde o temprano al éxito laboral.

Por otro lado, esta tesis fue elaborada con la finalidad de dar a conocer las

experiencias que se adquirieron en la implementación de una red de comunicaciones

vía satélite, y que éstas sirvan a aquellos que se desarrollen en este campo a tener

un panorama más amplio y práctico en lo referente a esta tecnología.


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ESIME Bibliografía Unidad Culhuacán

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Bibliografía

ESIME Bibliografía Unidad Culhuacán

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BIBLIOGRAFÍA

CARDAMA, COFRE, RIUS, ROMEU, BLANCH, BATALLER, Antenas, Alfaomega, México, 2004

MIRANDA, José Miguel, Ingeniería de Microondas Técnicas Experimentales, Prentice Hall, 2002

KRAUS, Jhon, Antenas, Mc Graw Hill

Bengalia, O., y Corradini, E. Alcatel 9400 WY. Installation Handbook, Alcatel 2004.

Blake, Roy. Sistemas electrónicos de comunicaciones, México: Thomson, 2004

López, José. Reporte de Ingeniería de enlace punto a punto, Centella-Progreso.

Ramos Pascual, Francisco. Radiocomunicaciones, Barcelona: Marcombo 2007

Juan José García Ruiz de Angulo, Los satélites de comunicaciones, Marcombo, S.A.

Neri Vela, Rodolfo, Satélites de Comunicaciones, Editorial McGraw Hill, México, D.F., 1989

ESIME Ciberografía Unidad Culhuacán

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Referencias

ESIME Ciberografía Unidad Culhuacán

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CIBEROGRAFÍA

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http://jcoppens.com/radio/freq/mwave.php

http://html.rincondelvago.com/dispositivos-de-microondas.html

http://www.sapiensman.com/ESDictionary/T/Technical_vocabulary_Spanish(T

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http://books.google.com.mx/books?id=_4vApljJBzMC&pg=PA108&lpg=PA108

&dq=TASAS+DE+CODIFICACION+FEC&source=bl&ots=oOnlp-

FMev&sig=kO4VtNGRF8oICQGGoMwQw1Xd6Ek&hl=es&ei=hABaTIDmD8T6

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http://electronica.cicese.mx/posgrado/2trim/telecom/satelites/Capitulo1.pdf

http://ciberhabitat.gob.mx/medios/satelites/artificiales/

http://www.solred.com.ar/lu6etj/tecnicos/handbook/antenas/antenas.htm

http://www.it.uniovi.es/docencia/Telematica/srcm/material/Tema7_SAT.pdf

http://www.rhoyos.com/espanol/satelites/

http://satmex.com

http://www.nasa.gov/about/highlights/En_Espanol.html

ESIME Acrónimos Unidad Culhuacán

93

Acrónimos

ESIME Acrónimos Unidad Culhuacán

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ACRÓNIMOS

Amplificador de Bajo Ruido (LNA).- Dispositivo que tiene como función amplificar la señal recibida del satélite a través de una antena con una contribución mínima de ruido. Angulo de azimut.- Angulo de apuntamiento de una antena con respecto al Norte geográfico en el sentido de las manecillas del reloj. Angulo de elevación.- Angulo de apuntamiento de una antena con respecto al plano horizontal. Atenuación.- Término general para denotar una disminución en la magnitud de una señal en una transmisión de un punto a otro. Puede ser expresada como la relación entre la magnitud de entrada y la magnitud de salida, o en decibeles. Atenuación por lluvia.- Pérdida o reducción de las características de potencia y polarización de las ondas radioeléctricas debido a la lluvia o a nubes muy densas. Varía de región a región de acuerdo a la tasa de pluviosidad. Banda base (BB).- Banda de baja frecuencia que ocupan las señales antes de modular la señal portadora de transmisión. Bit Error Rate (BER).- Tasa de bits erróneos. Relación del número de bits erróneos al total de bits transmitidos en un determinado intervalo de tiempo. Decibel (dB).- Unidad estándar para expresar la relación entre dos parámetros utilizando logaritmos de base 10. Se utiliza debido a que facilita los cálculos cuando intervienen cantidades muy grandes y muy pequeñas como en el caso de los enlaces vía satélite. Eb/No.- Relación de energía por bit a densidad espectral de ruido en Watts por Hertz. Guía de onda.- Dispositivo para conducción de ondas electromagnéticas. Portadora.- Señal de frecuencia fija generalmente, que es modulada por la señal de información a fin de transportarla. Potencia Isotrópica Radiada Efectiva (PIRE ó EIRP).- Es el resultado de la combinación de la potencia del transmisor con la ganancia de la antena en una dirección determinada: hacia el satélite o del satélite hacia la estación receptora. Se expresa en dBW. Relación portadora a densidad de ruido (C/No).- Relación de potencia entre la portadora y la densidad de potencia de ruido en un ancho de banda de 1 Hz. Se expresa en dB/Hz. Relación portadora a ruido (C/N).- Relación de la potencia de una portadora digital con respecto a la potencia de ruido en el ancho de banda que ocupa. Se expresa en dB. VSAT.- Terminal de apertura muy pequeña. Estaciones terrenas con antenas de diámetro igual o menor a 2.4 metros.

ESIME Anexos Unidad Culhuacán

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Anexo 1

ESIME Anexos Unidad Culhuacán

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instituto politÉcnico nacional escuela...

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