Embed Size (px)
Citation preview
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA UTILIZACIÓN DEL
SATÉLITE EN LA DISTRIBUCIÓN DE LAS SEÑALESDE TELEVISIÓN PARA LOS CANALES
ECUATORIANOS
TESIS PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO EN ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
DARWIN OSWALDO CUENCA JARAMILLO
QUITO-ECUADORJULIO DE 1996
ste traba/o b he dedicad0 c0n la más extensa gratitud a mis padresi0 (?uffncap <^ina (Sinricfiieta ^aramúfó, p0r tód0 su amor
p0r el graíi esfuerzo cfue han invertido en prcwedw de mipreparación personal p pr0fesi0nal
cumplido una de mis grandes metas, C0mpart0 esta inmeiisaalegría con mi esp0sa (^Q)ina ^uráti, mi hjj& ^amd A^ndrés, p c0n t0da mi
familia, gidenes siempre Juer0n mi ap0p0 para la culminación de este traba/0.
uiero agradecer al Ing. Patricio Villacís, Gerente de Proyectos de
6CUñTñONIX por su valiosa y desinteresada colaboración para la
realización de este trabajo.
€n la misma medida, quiero también agradecer al Ing. Carlos 6gos,
profesor de la Facultad de Ingeniería Eléctrico y Director de Tesis, quien ha
dedicado parte de su tiempo y asistencia para el desarrollo y consecución
del presente trabajo.
Certifico que el presente trabajo de tesisha sido realizado en su totalidad porel Señor:
DARWIN OSWALDO CUENCA J.
Ing. Carlos EgasDirector de tesis
ÍNDICE GENERAL
NUMERAL
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
Página
1.1 Historia de las comunicaciones por satélite 1
1.2 Tipos de órbitas utilizadas por los satélites 41.2.1 Órbita elíptica 41.2.2 Órbita Geoestácionaria 5
1.3 Servicios que brindan los Satélites 7
1.4 Características de los Satélites 12
1.5 Características de un enlace espacial 161.5.1 Calidad de una transmisión 171.5.2 Potencia de emisión, p.i.r.e y zonas de cobertura 191.5.3 Densidad de flujo de potencia 211.5.4 Relación portadora/potencia de ruido 211.5.5 Corrección de errores sin canal de retorno 231.5.6 ' Reducción de la potencia de entrada 261.5.7 Reducción de la potencia de salida . 261.5.8 Pérdidas de propagación 271.5.9 Magnitudes de ruido 2 81.5.10 Factor de calidad 291.5.11 Ruido de intermodulación 3 O1.5.12 Ruido de interferencia 311.5.13 Margen de protección contra el desvanecimiento por lluvia 321.5.14 Cálculo del enlace 321.5.15 Ángulo de elevación 34
1.5.16 Ángulo azimuth 34
1.6 Técnica de acceso satelital SCPC 35
1.7 Regulaciones para el uso del espectro de radiofrecuencia y anchosbanda en el ECUADOR 36
CAPITULO II
2.1
2.2
CARACTERÍSTICAS DE LAS SEÑALES DE TELEVISIÓN ASER DISTRIBUIDAS POR SATÉLITE
Componentes de las señales de televisión
Anchos de banda de transmisión de las señales de televisión
39
47
2.3 Transmisión analógica de las señales de T.V a ser distribuidas 50por Satélite.
2.3.1 Señal de televisión MAC 57
2.4 Características técnicas digitales de transmisión de las señales detelevisión 58
2.5 Métodos de compresión 612.5.1 Principios de reducción de la velocidad binaria 642.5.1.1 Métodos de reducción de la velocidad binaria 672.5.2 Estándares para compresión de video 73
CAPITULO m
IMPLEMENTACION DE UNA RED NACIONAL UTILIZANDO EL SATÉLITE PARALA DISTRIBUCIÓN DE LAS SEÑALES DE TELEVISIÓN
3.1
3.1.13.1.2
3.2
Selección del tipo de transmisión en base a los estudiosanteriores
ComparaciónAnálisis de la comparación
Tipo de satélite más idóneo a ser utilizado
75
7679
80
3.3
3.3.1
Características de la serie de Satélites INTELSAT VII/VII-A
Descripción del subsistema de comunicación
82
84
3.3.2 Transmisión digital de señales de televisión 89
3.4 Plan de transmisión3.4.1 Elaboración del Plan de transmisión3.4.1.1 Plan de Transmisión digital de 1 portadora de video por
INTELSATVII-A
3.5 Características técnicas que deben cumplir los equiposa utilizarse
9296
101
111
4.14.1.1
4.24.2.1
4.2.2
CAPITULO IV
EVALUACIÓN ECONÓMICA
Red nacional de televisión en base al satéliteDescripción de la red satelital
Costos de implementación de la redCostos de implementación de la red física
Costo del segmento espacial
130133
134134
136
4.3
4.3.1
4.4
4.4.1
4.5
Costos de implementación de una red nacional en baseamicroondas 138Costos de arrendamiento de las frecuencias de enlace 146
Comparación de costos entre las redes en base al uso del satélitey al uso de microondas 148Comparación económica para ampliación de las redes satelitalesy por microonda 152Zonas de cobertura 158
CAPITULO V
1.
2
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Recomendaciones
160
163
ANEXOS
I
II
III
IV
V
Normas y tarifas para el uso del espectro de radiofrecuencia
Características de los satélites INTELSAT VII/VII-A y de loscodificadores de televisión.
Informe 1089 del CCIR para reducción de la velocidad binaria de lasseñalesdigitales de televisión.
Módulo IESS 602 para estaciones terrenas domésticas
Características técnicas de los equipos de comunicación.
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
Las comunicaciones por satélite cada día van tomando mayor importancia
por lo tanto su utilización va en aumento para todos los servicios como:
transmisión de datos, transmisiones de señales de televisión y de audio,
transmisiones telefónicas etc. La utilización del satélite nos brinda. la
posibilidad de comunicarnos desde cualquier parte del mundo, sin importar la
distancia y la dificultad geográfica entre los puntos de comunicación, lo que
significa tener una gran ventaja sobre los sistemas terrenales de microonda
tanto económica (en algunos casos) como técnica, .más aun cuando se sabe
que actualmente se ha optimizado los recursos disponibles de los satélites .
En este capítulo expondremos brevemente la historia de las comunicaciones
por satélite, los primeros satélites puestos en órbita (SCORE, ECHO1) hasta
los sistemas satelitales actuales (INTELSAT, PANAMSAT), algunos
servicios que prestan los satélites, composición de los sistemas satelitales
(estaciones terrenas, estaciones de control, payload, vehículo espacial etc.)
para tener una idea clara de su funcionamiento. Además se estudiarán los
conceptos básicos de los parámetros que intervienen en un enlace espacial,
que nos será de mucha utilidad cuando se realice el plan de transmisión por
satélite. Por último se revisará las normas técnicas y plan de distribución y
uso de frecuencias para televisión por satélite dictadas por la
SUPERINTENDENCIA DE TELECOMUNICACIONES.
1.1 HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES POR SATÉLITE
En 1958 se realizó la primera transmisión de voz por satélite. En cuya
ocasión se utilizó un satélite llamado SCORE. En 1960 es lanzado el satélite
ECHO 1 este se basaba en un reflector pasivo de 30m de diámetro y era
utilizado para realizar pruebas de propagación y de técnicas de transmisión.
Este mismo año es puesto en órbita el satélite COURIER que al igual que el
satélite SCORE constaba de un repetidor pasivo.
TELSTAR es el primer satélite activo para ser usado en el espacio, este fue
lanzado en 1962. La señal transmitida tenía una frecuencia de 6GHz, al llegar
esta señal al satélite pasaba por un convertidor, con la finalidad que la señal
antes de ser retransmitida cambiaba de frecuencia de transmisión a 4GHz
para luego ser enviada a la estación terrena. Después fue puesto en órbita el
satélite RELAY y una versión mejorada del satélite TELSTAR. Estos
satélites estaban ubicados en órbitas elípticas de altitud baja y mediana,
teniendo cobertura en el Océano Atlántico en menos de una hora durante
cada paso.
Las comunicaciones trans » Atlantic se realizan en 1963 con SYSCOM n
que es el primer satélite ubicado cerca de una órbita geoestacionaria, más
tarde un nuevo satélite SYSCOM DI es lanzado y ubicado en una verdadera
órbita geoestacionaria. En este mismo año toma verdadero impulso la
fabricación y comercialización de los satélites.
En 1964 es creada la primera organización internacional para coordinar las
comunicaciones por el espacio INTELSAT (Organización Internacional de
Telecomunicaciones por Satélite). En 1965 es lanzado el primer satélite
comercial INTELSAT I este satélite constaba de.240 circuitos, triplica la
capacidad telefónica existente y realiza la primera transmisión trasatlántica de
señales de televisión. Este mismo año es lanzado el satélite Ruso MOLNIYA
el cual fue el primer sistema regional de comunicación por satélite.
Desde esa época se han venido poniendo en órbita distintas versiones de
satélites INTELSAT empezando con INTELSAT I con 240 circuitos
telefónicos o un canal de televisión hasta llegar a 13000 circuitos telefónicos
o dos canales de televisión en el satélite INTELSAT V y actualmente con
mayores capacidades de ancho de banda y potencia tenemos a la serie de
satélites INTELSAT VII y VIIA en las bandas de frecuencia C y Ku.
. \e a estos avances se han venido desarrollando sistemas
regionales de comunicaciones por satélite como el satélite Ruso MOLNIYA,
el satélite geostacionario STATSIONAR, el satélite indonesio PALAPA, el
satélite europeo ECS y el satélite ARABSAT, además existen satélites
domésticos como el canadiense ANIK, KERMES y TV-SAT en Alemania.
Este tipo de satélites están dedicados únicamente para ofrecer servicios en un
solo país como es el caso de Canadá, Alemania, EE UU etc.
1.2 TIPOS BE ÓRBITA UTILIZADAS POR LOS SATÉLITES
Las comunicaciones por satélite utilizan dos tipos de órbitas
que son: Elíptica y Geostacionaria.
1.2.1 ÓRBITA ELÍPTICA
Los satélites utilizados por la ex Unión Soviética MOLNIYA ocupan una
órbita de alta excentricidad y gran inclinación (ángulo formado por el plano
de la órbita y el del Ecuador). Estos sistemas necesitan, pues, dos estaciones
de radio terrestres en el mismo lugar para dar un servicio ininterrumpido.
Una estación de radio terrestre esta orientada a un satélite y lo sigue hasta que
desaparece por el horizonte. Como hay suficientes satélites en órbita, antes
que desaparezca el primer satélite aparece un segundo satélite en la zona de
visibilidad de la segunda estación de radio terrena y el tráfico se conmuta
automáticamente a éste.
Debido a la órbita tan acusadamente elíptica la distancia entre estos y las
estaciones de radio terrestres cambia y, con ello, la atenuación del tramo de
transmisión en el espacio libre. Para una potencia constante de transmisión
del satélite también cambia, la potencia de recepción al cambiar la distancia
entre ambos. Pero la calidad de recepción en la radio terrestre requiere una
potencia mínima, que tiene que conseguirse regulando la potencia de
transmisión de la radio terrestre o bien mediante la regulación automática de
la amplificación del transpondedor del satélite.
2.2.2 ÓRBITA GEOESTACIONARIA
La órbita geoestacionaria fue desarrollada por Hermana Potocnik en 1929,
basándose en las leyes de kepler de 1609, y fue el primero en considerar la
posibilidad de emplear satélites para la transmisión de la información.
las fuerzas que actúan para mantener los satélite girando alrededor de la
tierra, en estas órbitas son; la fuerza centrifuga Z
Z=mw2R (1.1)
y, la fuerza de atracción de masa k
(1.2)R2
donde:
m: es la masa del cuerpo en el espacio.
M: es la masa de la tierra (M=5,95* 1027g).
w= 2II/T la velocidad angular.__o -5 n
G: es la constante de gravedad (G= 6,67*10" cm / gs ).
R: es la distancia desde el centro de la tierra hasta la posición del
satélite.
La órbita circular tiene un radio R
R=Ro + H (1.3)
donde:
Ro: es el radio de la tierra (Ro= 6' 378.144m) '
H : es la altura del objeto sobre la superficie de la tierra.
Cuando estas dos fuerzas se igualan, hay una órbita estable de un radio
determinado R, con un período T definido por:
(L4)
T/s=3,15.1(T7V(R/m)3 (1.5)
Cuando se aplica T=24h (exactamente 23 h 56m 4s es la duración del día
sideral) se obtiene una órbita de R =6,6IRo. Un cuerpo situado en esta órbita
circunda el Ecuador cada 24 horas, es decir, una vez cada día exactamente,
como la rotación de la tierra. Así el cuerpo espacial móvil esta fijo sobre la
tierra: es, por tanto, estacionario. Este tipo de órbitas son apropiadas para
satélites de distribución de televisión.
1.3 SERVICIOS QUE BRINDAN LOS SATÉLITES
Actualmente los servicios que brindan los satélites van en aumento gracias a
las últimas investigaciones técnicas (analógicas y digitales) que se han venido
realizando para optimizar los recursos en las diferentes aplicaciones que se
les puede dar (telefonía, televisión, transmisión de datos, etc).
Los principales servicios de telecomunicación por satélite son los siguientes:
- Telefonía
- Televisión
- Transmisión de datos
- Red digital de servicios integrados (RDSI)
- TELEFONÍA
El servicio telefónico a través del satélite se ha venido incrementando en los
últimos años. La comunicación telefónica se realiza entre importantes
regiones terrestres internacionales y nacionales.
Las técnicas utilizadas en este tipo de transmisión son analógicas y digitales,
cada tipo de transmisión utiliza multiplexación para aumentar el número de
canales transmitidos.
El servicio telefónico por satélite puede servir de una comunicación alterna
de los servicios terrenales cuando estos han sufrido daños o la comunicación
entre regiones es difícil por las condiciones geográficas de la región.
- TELEVISIÓN
El servicio de televisión por satélite es uno de los más importantes en la
actualidad y es la parte central que comprende nuestro estudio.
Dentro de los servicios de televisión comprende:
- Programas de televisión convencionales (noticias, eventos
especiales)
- Programas especializados en educación/instrucción
teleconferencias etc.
La existencia de los enlaces de T.V por satélite elimina la relación
distancia/costo asociada con la distribución terrenal de las señales. En
algunos casos los satélites constituyen el único medio posible o económico,
de distribución de las señales.
Entre los servicios internacionales de T.V por satélite se encuentran:
- Transmisión ocasional de televisión programada (transmisión
de eventos especiales deportivos).
- Arriendo a largo plazo de canales de satélites para transmisión de
televisión permanente.
- Videoconferencias.
La empresa INTELSAT ofrece una cantidad amplia de servicios
internacionales por satélite de utilización ocasional y los servicios
internacionales arrendados. Otras aplicaciones constituyen la distribución de
televisión por cable, distribución de señales de televisión a estaciones
terrenas de menor tamaño para atender sistemas de televisión por cable, así
como a pequeños terminales terrenos de recepción de televisión únicamente.
INTELSAT a introducido un servicio nuevo de distribución de video de alta
calidad que utiliza transmisión enteramente digital, ofreciendo inicialmente
velocidades de 68, 45, 34 y 15 Mbit/s. Este servicio proporcionará así mismo
transmisiones a velocidades binarias intermedias y más bajas a medida que
vaya disponiéndose de codees más avanzados.
- TRANSMISIÓN DE DATOS
La transmisión de datos va adquiriendo mucha importancia día a día debido a
que las grandes y pequeñas empresas, han inducido a la preparación de redes
de telecomunicaciones digitales.
Este tipo de servicio por satélite a tomado impulso gracias a tres factores:
- A la facilidad de acceso y a la capacidad de difusión.
- Por las técnicas digitales utilizadas para la comunicación de datos.
10
- Disponibilidad de nueva tecnología digital (computadores de gran
velocidad, más sencillos y menos costosos), y el interés de mejorar la
productividad.
Los sistemas de satélites INTELSAT, EUTELSAT, SBS en Estados Unidos,
TELECOM 1 en Francia han desarrollado en gran escala las comunicaciones
de datos por satélite.
Las empresas han llegado a confiar en unas telecomunicaciones eficaces. Las
técnicas de multiplexación por división en el tiempo , de modulación digital y
de procesamiento digital de señales han alcanzado madurez lo que a hecho
que las empresas confíen y aumente la demanda de éste servicio.
Un ejemplo de este servicio es la red de datos implementada por INTELSAT
llamada INTERNET que es una red de redes internacional de computadores.
- RED DIGITAL DE SER VICIOS INTEGRADOS (RDSI)
La red digital de servicios integrados se introdujo por medio del CITT con la
finalidad de que pudiera ser una red mundial de telecomunicaciones que
proporcione todos los servicios a través de interfaces de usuario
11
normalizados. La red adopta como base un acceso de 64 kbit/s normalizado
para todos los servicios.
El principal distintivo del concepto KDSI es la aplicación de una amplia
gama de servicios vocales y no vocales con la misma red digital. Un
elemento clave de una red digital de servicios integrados es la prestación de
una gama de servicios que utilizan un conjunto limitado de tipos de conexión
y de disposiciones de interfaz usuario - red de finalidad múltiple.
Las RDSI sustentan una diversidad de aplicaciones que incluyen tanto
conexiones con conmutación como sin conmutación. Las conexiones
conmutadas en una RDSI abarcan las de conmutación de circuitos y
conmutación de paquetes.
Todos los servicios de satélite tienen la capacidad de ofrecer una proporción-7
de bits erróneos mejor que 1*10" y una disponibilidad del sistema superior a
99,96% del año.
12
1.4 CARACTERÍSTICAS DE LOS SATÉLITES
Un sistema de satélite consta de dos partes o segmentos que son segmento
espacial y segmento terreno.
El segmento espacial consta a su vez de los satélites, módulos de control,
estaciones para mantener el satélite en órbita, comando (TT & C), plus
control.
Para que el funcionamiento del sistema satélite sea seguro, este esta
respaldado por un satélite de repuesto que se encuentra en órbita o en algunos
casos esta en tierra listo para ser lanzados en caso de ser requerido.
Las estaciones TT &.C son necesarias para mantener el satélite operando en
el espacio y por su importancia son usualmente duplicadas para garantizar
funcionamiento continuo.
Para tener un control del estado de funcionamiento del satélite se realizan las
siguientes operaciones:
- Chequeo constante del satélite.
- Revisión del estado de los subsistemas.
- Monitoreo de las salidas
- Realización de pruebas mediante enlaces telemétricos de la configuración
de los satélites y almacenamiento de los resultados obtenidos.
13
La siguiente figura muestra la arquitectura del sistema de comunicaciones por
satélite.
SEGMENTO ESPACIAL
ESTACIONES TERRENAS
Tx/Rx
ESTACIONES TERRENAS
Tx/Rx
SEGMENTO TERRENO
figura 1.1 Arquitectura de un sistema satelital
14
El satélite consiste de dos componentes principales
1.- Carga útil (PAYLOAD).
2.- Vehículo espacial (SPACECRAFT BUS).
Carga útil
La carga útil del satélite comprende de las antenas y transpondedores
(repetidores) etc. Es decir todo lo que comprende un sistema de
comunicaciones.
En resumen el funcionamiento de este sistema es el siguiente:
La señal enviada desde tierra (uplink) es receptada por las antenas del satélite
para luego pasar por un filtro y un amplificador de radiofrecuencia esta sería
la etapa de recepción, después pasa al conversor de frecuencia el cual se
encarga de trasladar la frecuencia de enlace de subida a una frecuencia
diferente (frecuencia de bajada ), por último la señal trasladada en frecuencia
es amplificada y transmitida hacia las estaciones terrenas receptoras.
En la figura 1.2 se muestran, en diagrama de bloques, dos tipos de
PAYLOAD.
El payload de la figura 1.2 consiste únicamente de recepción de
radiofrecuencia, amplificación y conversión de frecuencia.
El payload de la figura 1.3 consiste en regenerar o procesar la señal
receptada. El procesamiento consiste en demodular la señal, procesarla
digitalmente y modularla nuevamente para ser transmitida.
15
El conjunto que realiza la conversión de frecuencia, amplificación de
potencia y recepción de la señal se llama transpondedor y un PAYLOAD
consta de varios transpondedores.
Transpondedor N-^—
Transpondedor 2 • |
/T' l - 1 conversor ,._. ,, amplificador
receptor rf ae . ,p . de potencia
. | frecuencia r
vi/
Recepción de radiofrecuencia Transmisión de radiofrecuencia-4 ^4-
figura 1.2 Satélites no regenerativos
Transpondedor N
Transpondedor 2
- . , amplificadorreceptor rf demod procesamiento • mod •—• , .
r de potencia
Recepción rf señales en banda base Transmisión de rf
figura 1.3 Satélites regenerativos
Vehículo espacial
Es la parte del satélite que consta de las siguientes paites:
- El paquete de potencia
16
- Sección de información y control
- Sección de impulsión
El paquete de potencia es el sistema que suministra potencia a un satélite ya
sea por baterías o por un sistema de energía solar. Si el vehículo del satélite
consume 250 w de potencia total, entonces una batería de 24 voltios
necesitaría entregar 10.4 amperios continuamente durante la vida esperada
del satélite. El sistema de paneles solares no es suficiente ya que en un
eclipse el sistema de paneles solares no recibe energía por lo que se utiliza
una combinación de los dos (1.5 horas durante cada órbita). El sistemas de
celdas solares provee potencia para manejar el sistema electrónico y cargar
las baterías durante el ciclo de luz solar. Aproximadamente el sistema de
baterías y paneles solares tienen una vida útil de 15 años.
A las secciones de información y control e impulsión se las llama
mantenimiento de la estación. Estas secciones se encargan de mantener al
satélite en órbita correcta con las antenas en la dirección deseada. Para
controlar la posición del satélite se realizan mediciones constantes de la
altitud, velocidad etc. Estos datos son reportados a la estación terrena, el
conjunto de datos representa la sección de control e información del vehículo.
1.5 CARACTERÍSTICAS DE UN ENLACE ESPACIAL
En esta sección revisaremos los parámetros de transmisión que intervienen en
un enlace satelital, que nos servirán para comprender la elaboración del plan
de transmisión.
17
1.5.1 Calidad de una transmisión
La calidad de una señal, viene dada en transmisión analógica, por la relación
señal/ruido. Las transmisiones digitales están caracterizadas por la tasa de
error de bits (BER). La relación entre la tasa de error en bits y la relación
señal a ruido solo es posible empíricamente. No hay ninguna relación con la
que se pueda convertir S/N en BER. De todas maneras hay valores dados por
la experiencia para diferentes categorías de señales que están relacionadas
como muestra la tabla 1.1.
Tabla 1.1 Valores típicos de la calidad de transmisión.
Categoría de la señal. señal/ruido. BER.
•jConversación telefónica 30 dB. 10" .en radio móvil.
Conversación telefónica. 50 dB. 10~5 .en red local.
•5
Transmisión de datos. - 10" .por fascímil.
Transmisión de datos - . 10~12.bancarios.
Video (imagen normal de TV ) . 50 dB. 10"
Audio (alta fidelidad). 90 dB. 10"3
1 Recepción directa por Satélite
18
En la determinación de la calidad de'una imagen de televisión se toma en
cuenta completamente la estimación subjetiva de las individualidades.
En el procedimiento con el que se realizan estos juicios, existe la siguiente
escala:
Errores de imagen
no apreciables
apreciables perono perturbadores
apreciables y ligera-mente perturbadores
perturbadores
muy perturbadores
Calidad
muy buena
buena
suficiente
deficiente
insuficiente
Factor Q
5
4
3- ..
2
1
A pesar de esta dependencia de juicios subjetivos se pueden conseguir
valoraciones subjetivas de imágenes dé diferente calidad mediante consultas
metódicas a un gran número de personas.
1 Según REC 500 del CCIR.
19
1.5.2 Potencias de emisión, p.Lr.ey zonas de cobertura.
Por potencia de emisión se entiende a la potencia entregada por un
amplificador a alta frecuencia. Pero para un estudio de enlace de
comunicación lo que realmente interesa es la potencia efectiva radiada por
una antena (PIRE). La potencia efectiva radiada por una antena es igual al
producto entre la potencia entregada por el amplificador (restada las pérdidas
de potencia que se tiene en el acoplamiento transmisor - antena) y la ganancia
de la antena.
p.i.r.e = Pt.Gt (1.6)
La ganancia de una antena parabólica se calcula con la siguiente relación:
4?t zx /1 1-1 \ " ̂ (L7)
en donde:
Ae = nA (1.8)
donde:
Ae: es el área efectiva de la antena y es igual a:
n : eficiencia de la antena
A : Apertura física de la antena
'k : longitud de onda a la frecuencia de trabajo.
20
A la zona cubierta por la antena, dentro de la cual la ganancia de' la antena no
cae más de 3 dB respecto al eje de la zona, se llama zona de cobertura. Esto
tiene por regla general, forma elíptica, pero puede tener la forma de una
patata.
El diámetro de una antena parabólica de recepción se calcula con la siguiente
fórmula:
21D = .££ (m) (1.9)
f 9o v }
donde:
G0 : es el ángulo de abertura del lóbulo de radiación.
f : es la frecuencia de recepción.
Si se desea que la zona de cobertura de una antena se amplíe entonces es
necesario que la potencia de emisión aumente y un aumento de potencia de
emisión hace que el ancho del lóbulo aumente con lo que el diámetro de la
antena disminuye que es de mucho más fácil operabilidad. Además un
aumento de potencia da fiabilidad en la recepción de programas de televisión
así se tenga condiciones climatológicas desfavorables.
21
1.5.3 Densidad de flujo de potencia (DFP)
Se llama densidad de flujo de potencia a la relación de entre el p.i.r.e y la
superficie de una esfera de radio r. El radio r también es la distancia entre el
punto de transmisión y un punto de recepción.
DFP(dBW/m2) = 10*log(p.i.r.e)/4rir2 (LIO)
Con la ayuda de la densidad de flujo de potencia (que es un dato del satélite)
se puede calcular la densidad de potencia (Pe) que llega a la antena receptora,
utilizando la siguiente fórmula:
Pe=DFP.Ae (1.11)
donde:
Ae: es el área efectiva de la antena de recepción.
1.5.4 Relación portadora/potencia de ruido (C/N).
Es necesario conocer la relación C/N para probar la calidad de los equipos de
recepción. La relación C/N se calcula con la siguiente ecuación.
C/N (dB)-C/N(dB-Hz) - 1 OlogAB(dB) (1.12)
22
donde:
AB =es la anchura de banda de la señal.
Igual que las señales analógicas, en las digitales también hay un valor de la
relación portadora/ruido por debajo del cual no se puede trabajar. Este valor
se deduce de las condiciones de sincronización de los demoduladores
digitales. Para la modulación digital aplicada para radiodifusión. La
modulación por desplazamiento de fase PSK, se aplica:
(C/N)psk-Eb/No + 10*log(Vtx) - 10*logAB (1.13)
donde:
E b :es la energía por bit.
No :es la densidad de la potencia de ruido.
Vtx :es la velocidad de transmisión.
AB :es el ancho de banda.
La relación energía de bit respecto a la densidad de potencia de ruido,
depende del número de estados de fase y de la tasa de error de bits deseada.
La energía de bit puede calcularse con la siguiente relación:
Eb=CTb (1.14)
23
donde:
C : es la potencia de portadora (en Tx O Rx)
Tb : es la duración del bit
Para la realización del computo del enlace se debe incluir las relaciones
energía por bit respecto a la densidad de ruido del enlace ascendente y del
enlace descendente.
1.5.5 Corrección de errores sin canal de retorno.
Se necesita de un FEC para aprovechar al máximo la potencia y el ancho de
banda del satélite y para ofrecer la máxima fiabilidad que sea posible con las
limitaciones del sistema. En un sistema de comunicaciones por satélite se
debe tomar en cuenta algunos aspectos que pueden degradar la señal entre
estos tenemos:
a. La perturbación de ruido blanco aditivo de banda ancha
b. El retardo de transmisión es relativamente grande (250ms)
En los satélites se tiene limitaciones de ancho de banda como de potencia,
aunque la limitación es mayor para la potencia de transmisión, lo que implica
que se debe realizar alguna codificación, que permita tener una ganancia
aparente de potencia y con esto- poder superar el problema de ruido. La
ventaja de tener una codificación es la capacidad que estas codificaciones
24
tienen para corregir errores. La ganancia aparente se conoce como "ganancia
de codificación". La figura 1.4 es una gráfica de la ganancia de codificación1
El retardo de transmisión también es una de las causas de errores cuando se
emplean bajas velocidades. Por las razones señaladas, la FEC se utiliza en los
casos en que la información que se va a transmitir se codifique usando
secuencias conocidas que permitan una decodificación fiable al extremo de la
comunicación. El codificador FEC se alimenta con una velocidad binaria
menor a la velocidad que va hacia el satélite.BER
10
1 Typical Valut• ktoal
10 12 14
Eh/No(dB)
figura 1.4 Características de la BER con FEC y sin FEC.
Manual de tecnología digital de comunicaciones por Satélite
25
1.5.6 Reducción de la potencia de entrada.
La reducción de potencia se conoce como Backoff. Se denota la reducción de
la potencia de entrada con Bo¡ y se específica la reducción de potencia de
entrada para el funcionamiento con varias portadoras, referida al nivel de
saturación de una sola portadora.
P.i.r.e.u (dBW)=p.i.r.e. sat(dBW) - BO¡(dBW) (1.15)
donde:
p.i.r.e. sat :p.i.r.e mínima de la estación terrena para saturar
el transpondedor del satélite y viene de:
plr.e. sat(dBW)=DFPsat(dBW/m)-20*log fu(dB)+L(dB)-21.46(dB) (1.16)
donde:
DFP sat :es la densidad de flujo de saturación
fu :es la frecuencia del enlace ascendente en GHz
L :son las pérdidas totales en el enlace ascendente.
La primera ecuación demuestra que para la reducción de la potencia de
entrada, debe reducirse el p.i.r.e. de la estación terrena.
26
Cuando la aplicación exige que se trabaje con una sola portadora, es
conveniente trabajar en el punto de saturación del transpondedor del satélite.
Estas ecuaciones son incluidas en el cálculo del cómputo del enlace
ascendente.
1.5.7 Reducción de la potencia de salida.
La reducción de la potencia de salida se aplica igual que en el caso anterior,
con la diferencia que se inluye en el cáculo del cómputo del enlace
descendente. Se denomina Backoff de salida la relación la relación de la
potencia de salida del amplificador de potencia en caso de saturación o la
potencia máxima de salida en el punto de trabajo.
La relación entre la reducción de la potencia de salida con la reducción de la
potencia de entrada no es lineal. Se considera que la reducción de la potencia
de salida en dB esta por debajo de la reducción de la potencia de entrada en
5dB.
BO0(dB)-BO¡(dBW) - 5(dBW) (1.17)
donde:
BO0 :Backoff de salida
BO¡ :Backoff de entrada
27
Sin embargo los valores de BOo y BOi dependen del satélite con el que se
trabaje.
Es importante conocer que en el caso del enlace ascendente la densidad de
flujo de saturación (DFP) en el receptor del satélite es una cantidad que se
encuentra en los manuales y recomendaciones y en lo que se refiere a la
densidad de flujo de saturación en el receptor de la estación terrena no es
necesario conocer, ya que no se usa la señal para saturar un amplificador de
potencia.
1.5.8 Pérdidas de propagación
Las pérdidas de propagación son las atenuaciones que sufre la señal a lo largo
del enlace (espacio libre). La fórmula que nos permite calcular estas
atenuaciones es la siguiente:
(1.18)
donde:
X : es la longitud de onda de la frecuencia de Tx o Rx
r : distancia entre el satélite y la estación terrena
28
1.5.9 Magnitudes de ruido.
Potencia de ruido.
En la transmisión de un punto a otro a la señal se le superpone algo de ruido,
ya sea por el ambiente, interferencias con otros sistemas o por los equipos
utilizados. Incluso receptores pobres en ruido generan una pequeña parte
igual sucede con el convertidor de frecuencia y el demodulador. Esta
potencia de ruido debe tomarse en cuenta al considerar la calidad de la
transmisión. Para la potencia de ruido en altas frecuencias se utiliza la
magnitud N, para bajas frecuencias se utiliza la magnitud R.
Densidad de potencia de ruido
El ruido que aparece en una transmisión tiene un ancho de banda mayor al
ancho de banda de la señal transmitida, es decir el valor de la potencia es
constante a lo largo de un gran margen de frecuencias. Se puede, hablar de
una densidad de potencia de ruido No en W/Hz, de la que se obtiene la
potencia real de ruido en watios mediante multiplicación por el ancho de
banda AB de la señal útil.
N=No*AB (1.19)
29
Temperatura de ruido
La densidad de potencia de ruido se puede calcular con la relación:
No=KT (1.20)
donde:
K :es la constante de Boltzman (k = 1,3 8.10"23 )
T :es la temperatura de trabajo de un aparato en un local (en grados
Kelvin).
También en las antenas se habla de temperatura del ruido. Debido a los
lóbulos secundarios de la antena se recibe ruido térmico de la tierra A este
hay que añadir ruido térmico de la atmósfera y de fuentes extraterrestres.
1.5.10 Factor de calidad
En los receptores y amplificadores es importante indicar su calidad en
relación con la generación de ruido. Para ello se define el factor de ruido con
la siguiente ecuación:
NF =10*log{(29p°K+T)/(290°K)} en dB (1.21)
30
Esta ecuación esta ajustada para una temperatura ambiente de 17 °C. Con esta
relación podremos saber cuanto ruido se genera por encima de la temperatura
del ruido ajustado.
Factor de calidad G/T
Se usa otra magnitud de ruido junto con la ganancia de la antena receptora.
Relaciona la ganancia de la antena y la temperatura de ruido del receptor,
medida a la salida de la antena. La relación G/T en dBi/K, se llama factor de
calidad de un sistema de recepción. Esta relación nos da la capacidad que el
sistema de recepción tiene para rechazar el ruido al momento de recibir la
señal.
1.5.11 Ruido de ínter modulación.
El ruido de intermodulación se presenta cuando varias portadoras pasan a
través del amplificador de potencia TWT del satélite con características no
lineales.
Cuando hay muchas portadoras moduladas, los productos de intermodulación
aparecen como un tipo de ruido denominado ruido de intermodulación.
Para reducir este tipo de ruido el amplificador de potencia TWT debe trabajar
con la potencia reducida, como se desribió en un párrafo anterior. La relación
portadora/ruido de intermodulación mejora a medida que aumenta la
31
reducción de la potencia de entrada pero a consecuencia de una disminución
de la relación portadora/ruido. Por lo que es necesario encontrar un punto
óptimo en que la relación portadora/ruido alcance su máximo.
1.5.12 Ruido de interferencia.
El ruido de interferencia se produce por diferentes razones al mismo tiempo.
Estas pueden ser por la presencia de varias portadoras a diferentes
frecuencias que comparten un transpondedor, la presencia de portadoras que
reutilizen la misma frecuencias. El aislamiento que deben tener es el
aislamiento de los haces de antena (diferente polaridad). Un aislamiento
imperfecto produce interferencia.
La interferencia también se produce por la interferencia de satélites
adyacentes en la órbita geoestacionaria.
La radiación de los lóbulos laterales de una antena de una estación terrena
puede interferir en el receptor del satélite deseado y la señal de un satélite
adyacente puede ser captada por los lóbulos laterales de la antena de
recepción de la estación terrena deseada.
Para el balance del enlace se añade la relación portadora/ruido de
interferencia representada como (C/No)INT .
1.5.13 Margen de protección contra el desvanecimiento por lluvia.
Es importante que en el balance del enlace se tome en cuenta un margen de
protección contra la atenuación que sufre la portadora y un aumento de la
temperatura de ruido. En la banda-C y especialmente en la banda-K la
precipitación pluvial es uno de los principales factores que causan
atenuación.
Para evitar estas atenuaciones es necesario que los amplificadores de potencia
tanto de las estaciones terrenas como del satélite tengan suficiente potencia
de reserva para tener un margen de protección contra desvanecimientos.
Por ejemplo, si la atenuación causada por la lluvia supera los 1.9 dB durante
el 0.1% del tiempo, para alcanzar el nivel de potencia requerido en la entrada
del satélite durante el 99.9% del tiempo, la estación terrena debe poder
brindar un margen de 1.9 dB en condiciones de cielo despejado.
1.5.14 Cálculo del enlace
Calcular el enlace no es más que hallar la relación señal a ruido a lo largo de
toda la trayectoria de la señal. Esto lo mostraremos poniendo como ejemplo
33
una emisión por satélite de un programa de televisión, para tener una idea
más clara de los valores que se manejan en una transmisión vía satélite.
La señal de televisión es la misma a lo largo de todo el recorrido; tenemos,
por tanto, que sumar las potencias de ruido individuales de cada enlace. Para
ello nos servimos de las relaciones portadora/potencia de ruido C/N.
Cada enlace esta representado en la figura 1.5 . El tramo (1) va desde el
estudio en el que se realiza el programa de televisión hasta la estación terrena,
(2) es el enlace ascendente, (3) la conversión y amplificación en el satélite,
(4) el enlace descendente y (5) el enlace, corto hasta el transmisor ya sea en
VHF o UHF para el caso en que se vaya a difundir la señal nuevamente como
es el objetivo de este estudio. Las relaciones individuales portadora/potencia
de ruido son (C/N)l , (C/N)2, (C/N)3, (C/N)4 y (C/N)5. Estos valores los
entendemos como números en dB; los valores absolutos correspondientes son
Cj/n1: c2/n2, c3/n3, c4/n4 y cs/n5. Para hallar la relación portadora/potencia de
ruido total resultante tenemos que sumar las potencias de ruido n referidas a
la potencia de la portadora c.
! + .....+ (n/c)5 = (n/c)total (1.22)
C/Ntotal=10*log(c/ntota]) (1.23)
(2)(3)
34
(4)
figura 1.5 Balance del enlace
r
1.5.15 Ángulo de elevación
El ángulo de elevación es el ángulo formado por la horizontal y la dirección
de visión del satélite.
r
1.5.16 Ángulo azimuth
Es el ángulo formado por el norte geográfico (en el sentido de las agujas del
reloj) y la dirección visual del satélite.
35
1.6 TÉCNICA DE ACCESO SATELITAL SCPC
Esta técnica se la utiliza tanto para señales digitales como para señales
analógicas. SCPC significa acceso a un solo canal por portadora, es una
forma de acceso múltiple por división de frecuencia, en la que para cada
portadora se tiene un ancho de banda de transmisión.
El transpondedor de un satélite tiene un ancho de banda total, al cual pueden
accesar varias portadoras, cada una con un ancho de banda de transmisión. La
suma de los anchos de banda de estas portadoras será igual al ancho de banda
total del transpondedor.
Las aplicaciones del SCPC son:
- Canales telefónicos, con modulación analógica FM
- Canales de audio, con modulación digital en fase, utilizado para transmitir
diversas programaciones, noticias, deportes, entretenimientos etc.
- Canales de televisión, con modulación analógica FM o modulación digital
QPSK. De estos dos tipos de modulación el que actualmente se utiliza es
modulación digital, debido a que presenta mayores ventajas que la
modulación analógica, especialmente en el ahorro, del ancho de banda de
transmisión.
36
1.7 REGULACIONES PARA EL USO DEL ESPECTRO DE
RA DIOFRECUENCIA Y ANCHOS DE BANDA EN EL ECUADOR.
La Superintendencia de Telecomunicaciones es el organismo que efectúa el
control del espectro radioeléctrico . Para el caso de la operación de televisión
codificada por satélite establece normas técnicas, plan de distribución y uso
de frecuencias.
Estas normas y planes de distribución y uso de frecuencias se encuentran en
un documento aprobado según resolución No. ST-95.
Este documento establece normas técnicas y frecuencias para operación de
los sistemas de transmisión y recepción de televisión codificada por satélite.
Los puntos más importantes que contiene este documento son :
- Terminología
En este punto se da el significado de ciertos términos que son los más
comúnmente utilizados y que son los mismos que se han venido utilizando en
la presente tesis como; estación, servicio fijo por satélite, estación terrena,
potencia isotrópica, intensidad de campo utilizables y otros términos que
tienen el mismo significado de los de la Unión Internacional de
Telecomunicaciones (UIT).
1 Resolución No ST-94-027A publicada en el registro oficial No 435
37
-Autorizaciones
Entre las características técnicas más importantes en este punto tenemos:
- Los requisitos técnicos, que no es más que un estudio técnico elaborado
y suscrito por un Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones calificado
por la superintendencia de telecomunicaciones. Este estudió constara de :
1. Descripción general del sistema de televisión codificada por satélite.
2. Descripción del servicio que se ofrece a los suscriptores del sistema.
3. Datos de ubicación geográfica de las estaciones: localidad, dirección,
coordenadas geográficas y descripción de su función en el sistema.
4. Información general del satélite que se utilizará, posición orbital y
principales características de su configuración.
5. Plan de frecuencias del satélite para la transmisión de señales de televisión
codificada.
6. Espectro radioeléctrico que se requiere para operación del sistema en
Ecuador.
7. Características técnicas de los equipos que conforman el sistema.
8. Cobertura de la señal en el Ecuador con la indicación de los niveles de
intensidad de la señal y flujo de potencia.
9. Número de canales de T.V codificada a transmitir, características de la
calidad de la señal a transmitir y de la programación a transmitir.
10. Especificaciones técnicas de los equipos y antenas a utilizarse y demás
información sobre la instalación y operación del sistema.
38
La mayoría de estos requisitos son los que se estudian e investigan en la
presente tesis, por lo que no se haría difícil presentar un estudio para nuestra
aplicación particular.
Las demás características hablan de contratos legales que se debería firmar
para tener uso legal del sistema que se implemente, así como de tasa y tarifas
que se deben cumplir para la autorización y uso de frecuencias para sistemas
de televisión codificada por satélite.
-Distribución y uso de frecuencias
Se ha realizado la distribución de bandas de frecuencias para banda K que
comprende las frecuencias de 13.75 hasta 14.5 GHz divididas en 125 canales
de 6 MHz de ancho de banda.
Mayor detalle de las NORMAS TÉCNICAS Y PLAN DE DISTRIBUCIÓN
Y USO DE FRECUENCIAS PARA LOS SISTEMAS DE TELEVISIÓN
CODIFICADA POR SATÉLITE lo podemos ver en el anexo 1.
39
CAPITULO II
CARACTERÍSTICAS DE LAS SEÑALES DE
TELEVISIÓN A SER DISTRIBUIDAS POR SATÉLITE
2.1 COMPONENTES DE LAS SEÑALES DE TELEVISIÓN
Los sistemas de televisión comercial muestran varios aspectos de las
opciones en el diseño de señales y los compromisos en sistemas de
comunicación. Aquí se destacarán las opciones en el diseño de señales y no
los circuitos. Las normas de televisión varían de un país a otro y, salvo que se
indique otra cosa , los sistemas analizados son los usados actualmente en el
Ecuador (NTSC).
Para transmitir información bidimensional (imagen) por medio de un sistema
de coordenadas unidimensional (tiempo), es necesario emplear una técnica de
recorrido. En televisión cada imagen se divide 525 líneas y se recorre línea a
línea. El tiempo para el recorrido de una imagen se ha elegido de 1/30 de
segundo para que la interferencia de línea aparezca estacionaria y, por tanto,
mucho menos notable en la pantalla. Cada imagen completa se llama cuadro.
40
Aunque el ojo humano interpreta como movimiento continuo secuencias de
imágenes a razón de cerca 15. cuadros por segundo o más, hay cierta
vibración perceptible hasta que se usan razones de cerca de 40 cuadros por
segundo. Para eliminar la vibración en la imagen de televisión se envían
líneas alternadas a razón de 60 líneas por segundo. Esto se llama recorrido
entrelazado y se ilustra en la figura 2.1.
El recorrido empieza arriba a la izquierda y se efectúa de izquierda a derecha
retrocediendo rápidamente tras cada recorrido (el lento recorrido vertical
produce cierta inclinación en las líneas). Esto se repite hasta la parte baja de
la pantalla, donde solo se recorre media línea. Se han recorrido 262.5 líneas,
lo que se llama un campo. El tiempo de recorrido de un campo es de 1/60 de
segundo por lo que la frecuencia horizontal de recorrido es de (262.5)*(60)=
15750 Hz.Inicio del segundo campo
Inicio delprimer campo
Retraso
Fin del segundocampo
Fin del primercampo
Figura 2.1 Recorrido entrelazado
41
Al final del campo, el rayo del tubo catódico retrocede rápidamente hacia
arriba (mientras zigzaguea horizontalmente) hasta alcanzar el centro superior
de la pantalla. El rayo se blanquea durante los retrocesos horizontal y vertical
por lo que no se ve en la pantalla. A continuación el rayo repite el receñido
horizontal a razón de 15.75 KHz con un lento movimiento hacia abajo a
razón de 60 Hz, siguiendo la trayectoria en línea discontinua de la figura 2.1
hasta alcanzar la esquina inferior derecha de la pantalla y reiniciando el
retroceso vertical, los dos campos totalizan 525 líneas entrelazadas para
formar la imagen completa (el cuadro). En resumen el método del recorrido
entrelazado provee un campo de 60 Hz para eliminar la vibración mientras
mantiene un cuadro a 30 Hz.
El esquema de líneas usado para cada cuadro se llama ráster. (El ráster es lo
que se ve cuando no se recibe información de la imagen). Aunque el tamaño
del ráster depende del receptor en particular (dado usualmente como una
medida diagonal), las dimensiones relativas ancho - altura (conocidas como
razón de aspecto) se normalizan en 4:3. Con esta razón de aspecto 3 la imagen
completa puede considerarse como un arreglo de 700*525 puntos de
intensidad variable. Por tanto hay un máximo de (700)*(525)*(30) =
11025000 elementos de imagen o píxeles, para enviar cada segundo.
La información de video para televisión se transmite usando modulación de
amplitud de gran portadora. Entonces la doble banda lateral necesita 8 MHz
por canal para el video. Sin embargo la asignación de 6 MHz para estaciones
experimentales desde 1936 tienden a restringir los anchos de banda a estos
42
límites. Para soslayar estas restricciones se usa una forma de banda lateral
vestigial para transmitir la información de video. En la figura 2.2 se muestra
un diagrama espectral simplificado de una transmisión de televisión .
La banda lateral inferior de la transmisión se atenúa por debajo de 0.75 MHz
y es completamente de banda limitada a 1.25 MHz por debajo de la portadora
de video (la total eliminación de una banda lateral en el transmisor requeriría
de un filtrado mucho más elaborado y costoso ). La característica pasa banda
del receptor completa la característica de la banda lateral vestigial, como se
muestra en la figura 2.2.
La información de audio se transmite usando modulación FM con una
desviación de frecuencia pico de 25 KHz5 y esta centrada 4.5 MHz por
encima de la portadora de video.
1 Sistemas de comunicación, de Stremler
Portadora de imagen
| 0.75—>i MHz
1.25MHz
Característica del receptoridealizada
Característica del Transmisoridealizada
4 MHz
43
Portadora de sonido
4.5 MHZ
6.0 MHz
figura 2.2 Diagrama espectral de una señal de televisión.
Los niveles de modulación de amplitud usados por el video se muestran en la
figura 2.3. En el Ecuador se utiliza una modulación negativa estándar ; es
decir, menor amplitud corresponde a una escena más brillante mientras
mayor amplitud corresponde a una escena más oscura. Como la mayoría de
las imágenes contienen más niveles blancos que negros pueden obtenerse una
44
eficiencia algo mayor con modulación negativa que con positiva. El negro de
referencia se define por el 70% de la modulación y el nivel mínimo (blanco)
de modulación es 12.5%. como se muestra en la figura 2.3.
100S&-
Pulso de iincronizaciónhorizontal
/ "Macla ponedor"n / ikl lüiti (ícíiofíado
Xv
Figura 2.3 Modulación de amplitud de señales de T.V
La señal de televisión comercial puede transmitir información adicional de
varias maneras, sin interferir con la imagen y el sonido normales. Estas
maneras incluyen el uso del intervalo de blanqueo horizontal y vertical, del
canal de audio (empleando multiplexación de tiempo o frecuencia) y del
canal de video (usando multiplexación de tiempo o de frecuencia). La
primera y la última opción se usan en la emisión de color, la multiplexación
de información adicional en el canal de audio se utiliza en algunos servicios.
45
En la televisión a color las señales que llevan el color (que se llaman
crominancia) se transmiten en el mismo ancho de banda requerido para
transmitir imágenes de video en blanco y negro.
Esta técnica se utiliza para que la señal de T.V que se transmite sea
compatible tanto para receptores de televisión a color y de televisión en
blanco y negro.
La forma en que se transmiten las señales de color determinan los diferentes
sistemas de televisión en color que son; NTSC, PAL, SECAM etc.
El color en televisión se codifica en dos señales I y Q . Estas señales modulan
una portadora para ser transmitidas.
En el sistema NTSC la información del color compuesta por las señales I y Q
se transmiten simultáneamente. Las dos señales están relacionadas en fase
entre si y se aprovechan para modular en amplitud una subportadora de
varios MHz.
Para conseguir que dos señales modulen una misma subportadora se realizan
los siguientes pasos:
- Desde un oscilador maestro se obtienen dos muestras de la misma
subportadora con la diferencia que la una esta defasada 90 grados con
respecto de la otra.
46
- Una vez obtenidas las subportadoras defasadas 90 grados una es modulada
por la señal I y la otra por la señal Q. A continuación se suman ambas señales
moduladas y se produce una sola subportadora que contiene a la vez
información de I y Q para que como consecuencia del desfase fijo de 90
grados entre ambas informaciones se puedan volver a separar en el extremo
receptor.
El problema que surge en este tipo de transmisiones es en determinar la
frecuencia subportadora de color. Si es demasiado alta, podría llenar las
bandas laterales de color hasta del limite del ancho de banda de la portadora
de imagen, de 4MHz, y también aumentar las posibilidades de elementos
heterodinos entre la portadora de audio y las bandas laterales de la señal de
color. Por otra parte si es demasiado baja, puede producir interferencias
debido a los elementos heterodinos entre la portadora principal de imagen y
las bandas laterales de la señal de color (en la práctica, la portadora de
imagen es alrededor de 10 dB mayor que la de audio, lo que favorece la
elección cerca del extremo más alto del ancho de banda de video), las
componentes más fuertes de la señal de video se concentran en las
frecuencias más bajas por lo que es más difícil insertar las señales de
crominancia en estas regiones y más fácil insertar las señales hacia el extremo
superior de la banda de video sin perder la compatibilidad con los receptores
monocromos. Una opción razonable de una señal de televisión a color se
muestra en la figura 2.4 en donde se puede ver las frecuencia elegida para la
transmisión del color con sus respectivos anchos de banda.
47
Portadora de imagen
Portadora de sonido
Señal de luminancia
Señal 1
Señal Q
Subportadora
de color
1.25MHz 4.5 MHz
figura 2.4 Señal de T.V a color
2.2 ANCHO DE BANDA DE TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES DE
TELEVISIÓN.
Una característica muy importante en las telecomunicaciones es el ancho de
banda disponible. De ahí que se han realizado muchos estudios con el
propósito de optimizar el uso del ancho de banda de una comunicación.
48
Como se sabe el ancho de banda ocupado en una comunicación depende del
tipo de modulación que se este utilizando en la transmisión. Para el caso de la
transmisión de señales de televisión vía satélite se utiliza dos tipos de
modulación ; modulación en frecuencia cuando se transmite la señal en forma
analógica y modulación digital QPSK cuando se transmite la señal en forma
digital.
El ancho de banda ocupado cuando se utiliza modulación en frecuencia se
calcula aproximadamente con la fórmula de CARSON
B=2(Af+fb) (2.1)
donde:
Af ;desviación de pico de la señal.
fb : máxima frecuencia de la señal.
En modulación digital QPSK se calcula el ancho de banda de acuerdo a la
capacidad de la portadora.
AB=Vtx/T (2.2)
donde:
Vtx : es la velocidad de transmisión en bit/s
F : es la eficiencia espectral en bit/sHz
La eficiencia espectral teórica para modulación QPSK es de 2 (bit/sHz), pero
en la práctica este valor varía debido a la repuesta de los filtros, no
49
linealidades del canal de transmisión etc. La eficiencia espectral esta entre
1.4-1.8(bit/sHz).
En los codees de televisión se esta usando la modulación OFFSET QPSK
(OQPSK), en la que cambia el voltaje en la mitad de la duración del símbolo.
Solo una de las dos portadoras en cuadratura esta sujeta a un cambio de fase
cada vez y así la fase de la portadora resultante varía solamente en pasos de
90°. La figura 2.5 muestra en diagrama de bloques de un modulador QPSK
\r
de fase de 90°
\
figura 2.5 Modulador QPSK
50
2.3 TRANSMISIÓN ANALÓGICA DE LAS SEÑALES DE T.V A SER
DISTRIBUIDAS POR SATÉLITE.
Como hemos visto en la sección 2.1 los sistemas básicos de televisión son
NTSC, SECAM y PAL cada sistema se diferencia por el tratamiento que dan
a la transmisión del color.
Se han elaborado dos normas básicas que se pueden ver en la tabla 2.1 para el
intercambio internacional de programas:
Tabla 2.1 Normas básicas internacionales para señales de televisión analógica.
Líneas imagen/completa
Semi imágenes/segundo
Sistema de color
Ancho de banda
Portadora de color
Norma FCC (USA)
525
60
NTSC
4.2 MHz
3.58 MHz
Norma CCIR(UIT)
625
50
PAL/SECAM
5/5. 5/6 MHz
4.43 MHz
Las normas básicas deben adaptarse entre sí, con conversión de normas o
usar receptores de norma múltiple. ^
51
Recordemos que en el sistema NTSC el sonido está modulado en frecuencia;
en SECAM, modulado en amplitud. La imagen en NTSC está modulada
negativamente en amplitud; en SECAM modulada positivamente. Aparte de
los impulsos de sincronismo se demostró que era necesario, en la televisión
en color, transmitir una señal más, la frecuencia de la portadora de color (en
PAL y SECAM 4.43 MHz, en NTSC 3.58 MHz). Basta transmitir sólo unos
pocos períodos dentro de una línea. Como se indica en la figura 2.6 esta
ráfaga de color se añade al llamado posterior de negro .
NIVEL DESINCRONIZACIÓN
IMPULSO DESINCRONIZACIÓN
NIVEL DE NEGRO-
.
RETORNO DENEGRO
RÁFAGA12..14 PERIODOS
11.5 [is
figura 2.6 Impulso de sincronización con una señal de ráfaga para
transmisiones de televisión.
Recepción Directa por Satélite
52
La imagen de televisión se mantiene explorada en negro durante el tiempo en
el que el tubo de televisión retoma desde el borde inferior derecho de la
imagen (retorno del primer cuadro al segundo cuadro para completar un
campo). En este intervalo se pueden transmitir informaciones adicionales sin
que la imagen de televisión se degrade (ver figura 2.7).
O 12 JIS 64
O -i- O
312.5
Líneasvacías
625
20
ms
40
figura 2.7 Haces horizontales y verticales en televisión.
53
De esta manera se pueden insertar canales adicionales de sonido o datos.
La transmisión de imágenes de televisión analógicas de televisión por satélite
se realiza, debido al mejor equilibrio del ruido, con modulación en
frecuencia.
El ancho de banda mínimo del que debe disponerse para la transmisión en
FM viene dado por la relación de Carson:
B=2(Af+fb) (2.3)
En transmisiones FM de video las señales de video tienen la mayor parte de
la energía a las más bajas frecuencias. A la salida del demodulador FM, la
densidad espectral de potencia de ruido crece linealmente con la frecuencia
(en sistema PAL), por lo cual el ruido es mayor en la gama de frecuencias en
que la densidad espectral de la señal es menor, esto da lugar a un sistema de
comunicaciones deficiente. Para eliminar este efecto, se acentúan los
componentes de alta frecuencia de la señal de entrada al transmisor (antes de
que se introduzca el ruido), esta operación se llama preénfasis. A la salida del
demodulador del receptor se realiza la operación contraria por medio de el
deénfasis. El espectro de la señal recupera su forma original pero el ruido,
que se agregó después del preénfasis, se reduce.
Las curvas de las figuras 2.8 y 2.9 muestran el preénfasis y el deénfasis para
el sistema PAL .
Recepción directa por satélite
54
rF"a
4
2
O
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-4
-2
O
P?2 "o
4 -23en
,edQ_i6 -g
8 O
10
120,01 0,1 1.0 1.5 5.0 MHz
figura 2.8 Curva de Preénfasis
El ruido que se presenta en la figura 2.9 se multiplica con el preénfasis de la
figura 2.8 obteniéndose la curva de deénfasis de la figura 2.8.
Tensión
Ruido triangular en FM
5 MHz
figura 2.9 Curva de Deénfasis y ruido.
Por debajo de 1.5 MHz aumenta el ruido ;por encima, disminuye. En total, la
potencia de ruido se reduce por el preénfasis. Para fb=5 Mhz, se obtiene
mediante el preénfasis una mejora de aproximadamente 2.0 dB en la relación
señal a ruido.
En modulación analógica para transmisión de televisión vía satélite se utiliza
la relación señal a ruido, para definir las características del sistema en banda
base.
La relación señal a ruido analógico , para video, es la siguiente:
S/N dB =C/Nfínal+ 101og*(B/2fb) +10*log3(Atffm) + 18.9dB (2.4)
donde:
S : es la amplitud pico a pico de la señal de luminancia
N : es la potencia de ruido en rms.
C/Nfinai " es la relación portadora a mido que alimenta al equipo de
demodulación.
B : es el ancho de banda de transmisión en Hz.
fb : es el ancho de banda base de la señal de video.
Af : es la máxima desviación de frecuencia de video en Hz.
fm : es la máxima frecuencia en banda base.
1 System Communications Handbook
56
Para transmisiones de video analógico por lo general es asignado un
transpondedor de un ancho de banda de 36-MHz.
A continuación se presenta la tabla 2.3 con los parámetros característicos de
un enlace satelital analógico para las señales de video en el sistema NTSC .
Tabla 2.3 Parámetros característicos de transmisión de señales de T.V.
C/N
frecuency of video (fm)
Deviation peak
FM improvement
BW improvement
Weighting/emphasis improvement
P-rms conversión factor
Total improvement
14.6 dB
4.2 MHz
10.7 MHz
13.2 dB
6.3 dB
12.8 dB
6.0 dB
38.3 dB
2.3.1 Señal de televisión MAC
El sistema MAC (componentes analógicas multiplexadas) es un método de
modulación de televisión desarrollado para las transmisiones de televisión
por satélite. Se prevee utilizar el sistema MAC ampliamente en el servicio de
radiodifusión por satélite (SRS).
A diferencia de los formatos tradicionales de señales analógicas compuestas
de televisión (PAL, SECAM, NTSC), el sistema MAC se basa en el sistema
multiplexación en el tiempo de las señales de luminancia, crominancia y
1 System Communications Handbook
57
sonido/datos. La señal de video (luminancia y crominancia) es analógica y la
señal de audio es digital.
Al igual que los sistemas PAL y SECAM el barrido electrónico de un línea
de imagen a lo largo de la pantalla de televisión dura 64us. Las componentes
de video y de audio necesariamente deben comprimirse en el tiempo, fin de
poder efectuar una multiplexación temporal en un período de línea (ver figura
2.10).Palabra de sincronización de imagen
T:
Palabra de sincronización de línea
\J
^•Límite del paquete
625 líneas
Datos & DiferenciaSonido de Color
Luminancia
U & V en líneasalternativas
SONIDO \ COLOR
DATOS
LUMINANCIA
DURACIÓN 64 jis
TIEMPO
figura 2.10 período de línea
58
2.4 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DIGITALES DE TRANSMISIÓN DE LAS
SEÑALES DE TELEVISIÓN.
El proceso de digitalización de un imagen se la puede realizar de dos formas.
La primera la que codifica digitalmente formas de onda análogas tan
fielmente como sea posible, este tipo de digitalización se la conoce como
codificación MIC y la segunda primero procesa las formas de onda para
codificar solamente aspectos significantes de la imagen.
La codificación MIC, maestrea la señal analógica y cuantifica cada muestra.
En el caso de una señal de televisión en color la frecuencia de maestreo
necesaria y el número de niveles de cuantificación que se requiere para que el
ruido de cuantificación no llegue a ser perceptible exigen una velocidad
binaria de 100 Mbit/s, y a veces muy superior.
Para una imagen con una frecuencia máxima de 4.2 Mhz, según el criterio de
Nyquist se necesita una frecuencia de maestreo igual a dos veces la
frecuencia máxima de la señal que en este caso sería de 8.4 Mhz aunque en la
actualidad las técnicas de compresión utilizan una frecuencia de maestreo
menor a dos veces la frecuencia máxima de la señal, cuidando que no se
produzca el efecto "aliasing", este proceso se denomina submuestreo.
Los dos enfoque diferentes propuestos para la representación MIC de la señal
de televisión en color son: la codificación compuesta y la codificación de
componentes. En el primer caso la señal compuesta que ha de transmitirse sea
59
esta NTSC, SECAM etc. se digitaliza directamente, y la reducción de la
velocidad binaria se aplica al tren único así obtenido. En el segundo caso las
componentes de luminancia y de diferencia de color se digitalizan por
separado y se transmiten como trenes de bits multiplexados por división en el
tiempo.
Las velocidades binarias requeridas son de unos lOOMbit/s para la
digitalización compuesta y de aproximadamente unos 216 Mbit/s para la
digitalización separada . Estas velocidades altas exigen un gran ancho de
banda del transpondedor , por esta razón se han realizado estudios sobre
métodos de reducción de la velocidad binaria y con esto conseguir un menor
ancho de banda en las transmisiones de video digital. Estos métodos se los
describirá brevemente sin entrar en un análisis profundo, debido a su
complejidad.
La codificación compuesta ofrece algunas ventajas siempre, que la cadena de
transmisión comprenda varios enlaces digitales y analógicos en serie, ya que
se evita la necesidad de varios procesos de decodificación y recodificación de
la señal, con la consiguiente degradación. La codificación de componentes
presenta ventajas considerables. La principal es que permite el
establecimiento de una norma mundial, exepto en lo que se refiere a la
frecuencia de trama.
60
El CCIR 601 recomienda muetrear las señales de video a una frecuencia
múltiplo entero de la frecuencia fundamental de 3,375 MEíz .
El entero más bajo para que la señal de video muestreada no pierda la calidad
es 4 , con el que se tiene una frecuencia de muestreo de 13.5 MHz.
Con esta frecuencia se obtiene 858 muestras por línea para el sistema de
525/60 y 864 muestras por línea para el sistema 625/50.
Las señales de diferencia de color tienen típicamente la mitad del ancho de
banda de la señal de luminancia, por lo que estas señales se muestrean a una
frecuencia igual a 2 veces la frecuencia fundamental es decir a 6.75 MHz
dando 429 muestras por línea para el sistema 525/50.
Las componentes de video muestreadas de esta manera tienen un formato
4:2:2. Tener este tipo de formato significa que por cada cuatro muestras de la
señal de luminancia tenemos dos muestras de la componente de color I y dos
muestras de la componente de color Q.
Una vez digitalizada la señal de video esta pasa a la siguiente etapa que es la
compresión de la información de esta señal digitalizada, con el objetivo de
disminuir el ancho de banda de transmisión. • Para ello existen diferentes
técnicas que pueden eliminar información redundante antes de transmitirla
para luego recuperar esta información en recepción.
1 Compresión en Video y Audio
61
La posibilidad de reducir la velocidad binaria de las señales de televisión
depende mucho del servicio de que se trate, por ejemplo para imágenes
estáticas se utiliza un algoritmo diferente que para imágenes en movimiento
igual para videoconferencias.
Para el funcionamiento de un servicio completo 3 las señales de imagen
pueden ir acompañadas de otra información como canales de sonido de alta
calidad, señales de control . Todas estas multiplexadas en el tiempo para
producir un único tren de bits.
Es necesaria la presencia de sistemas de detección y corrección de errores en
transmisiones digitales y más aun cuando el sistema aplica técnicas de
reducción binaria como es el caso de las señales de televisión.
Los códigos de detección y corrección de errores permiten reducir desde 10"
hasta 10"8 y 10"9.
2.5 MÉTODOS DE COMPRESIÓN
El método compresión se refiere al proceso de reducir la cantidad de datos
requeridos para presentar una cantidad de información dada (una imagen).
La más simple forma de comprimir datos es el maestreo de imágenes
limitadas en banda, donde un número infinito de pixeles por unidad de área
se reduce a una muestra sin ninguna pérdida de la información para el ojo
62
humano. Las aplicaciones de compresión de datos se halla principalmente en
la transmisión televisiva.
Se debe tener una distinción clara entre la información y datos. Estos no son
sinónimos. Los datos son los principales los cuales contienen la información
o el significado principal. Varias cantidades de datos podiían ser usadas para
representar la misma información.
En televisión el barrido de la imagen se lo hace primeramente en forma
horizontal y luego vertical; cada barrido horizontal representa una línea de
imagen, así la imagen se la divide en un grupo de líneas horizontales que
contiene información. El barrido de la línea se lo hace punto por punto en
forma discreta, un punto representa una parte de la información de una
imagen y se lo denomina pixel. En una imagen tenemos por línea horizontal
barrida n pixeles y m líneas horizontales con lo que tenemos n*m pixeles en
un cuadro.
N=n*m (2.5)
en donde:
N : es el número total de puntos en un cuadro
m : es el número de líneas horizontales en un cuadro
n : es el número de pixeles en una línea horizontal barrida
63
En televisión se mide la velocidad de las imágenes por segundo para tener un
movimiento continuo de una imagen, así ccv" es el ritmo de imágenes por
segundo y para calcular el número de pixeles por segundo tenemos la
siguiente fórmula:
R=N*v (2.6)
en donde:
v : es el ritmo de imágenes por segundo
N : es el número de pixeles en un cuadro
Para conocer cuantos bits por segundo tenemos se aplica la siguiente
relación:
bits/segundo= N*v*s (2.7)
en donde:
s : es el número de bits por pixel.
Al conocer la velocidad de transmisión en bits/s podemos calcular el ancho
de banda requerido, por ejemplo para transmitir 168 bits/s se necesita un
ancho de banda de aproximadamente 84 Mhz de ahi que es necesario
aprovecharse de varias técnicas de procesamiento de imágenes que permitan
reducir significativamente la velocidad de transmisión con el fin de disminuir
el ancho de banda de transmisión.
64
2.5.1 PRINCIPIOS DE LA REDUCCIÓN DE LA VELOCIDAD BINARIA
Las imágenes tienen factores propios como; estadísticos y psicovisuales que
pueden aprovecharse para reducir la cantidad de información. Estos factores
son los siguientes:
- El ojo no necesita de una alta resolución de color en una imagen, por
ejemplo para detalles muy pequeños solamente se necesita información de
luminancia. Los sistema a color como NTSC, PAL y SECAM tienen ventaja
de esta característica para reducir el ancho de banda.
- Detalles muy finos no se observan mientras las imágenes estén en
movimiento por lo que no se transmite esa información.
- En la mayoría de las imágenes de T.V existe una correlación entre
elementos de imágenes (pixeles) adyacentes uno del otro, tanto vertical como
horizontalmente debido a que en una imagen en .movimiento, existen muchas
áreas que permanecen sin cambio durante períodos relativamente largos
El muestreo y cuantificación de la señal analógica constituye la primera etapa
para conformar la señal digital, anterior a toda transmisión digital. Para esto
hay que definir un filtro de la señal la estructura y la frecuencia de muestreo
y, por último, una escala de cuantificadores. Para las aplicaciones en los
estudios de TV, el CCIR ha adoptado una estructura de muestreo fija de
imagen a imagen y ortogonal. La frecuencia de muestreo es de 13.5 MHz
65
para la señal de luminancia y de 6,75 MHz para las señales de diferencia de
color . La cuantiflcación se efectúa a una escala uniforme de 8 bits por
muestra.
Se puede reducir las frecuencias de muestreo siempre y cuando no se degrade
la calidad de las señales de video. En la práctica se ha demostrado que se
puede reducir la frecuencia de muestreo de la señal de luminancia en un 20%
sin degradar la calidad. También puede reducirse el número de muestras de la
señal de diferencia de color. Aunque la teoría del muestreo exige que la
frecuencia de muestreo sea superior o igual al doble del límite de Nyquist, se
ha demostrado que para los sistemas PAL y NTSC puede emplearse una
frecuencia de muestreo inferior del doble de la frecuencia de la subportadora
de color (submuestreo).
Después de digitalizada la señal la velocidad binaria puede reducirse en más
del 20% suprimiendo en el mensaje los intervalos correspondientes a los
tiempos de borrado de trama y de línea sin causar ninguna degradación de la
señal. Pero debe incluirse en el tren de bits palabras de sincronización de
línea y de trama.
Otra forma de reducir la velocidad binaria de una señal de televisión
digitalizada es aprovechándose de las propiedades que presentan las
imágenes de televisión y de la percepción humana. Estas características nos
1 Recomendación 601 del CCIR
66
permiten eliminar información redundante o inútil que se transmite en un
mensaje.
Las exigencias de calidad dependen del tipo de aplicación, no es lo mismo
tratar una señal de imagen de videoconferencia en donde las imágenes están
prácticamente inmóviles que una señal de televisión radiodifundida, que
tienen un carácter totalmente diferente: movimientos de la cámara,
modificación de la distancia focal, cambios de perspectiva etc. Por la misma
razón, la calidad de la imagen necesaria y por tanto la caracterización de la
información inútil puede cambiar según el servicio. Las exigencias de calidad
son más estrictas para la telivisión radiodifundida que para la videotelefonía o
videoconferencia.
Para evaluar los criterios de codificación se establecen criterios de
comparación. El primero que ha de tenerse en cuenta es la relación de
compresión de la información, que se define como la relación de la velocidad
de transmisión en MIC y la velocidad binaria media de transmisión después
de la compresión.
El segundo aspecto importante que debe considerarse , en el caso de la
televisión radiodifundida, es la calidad de la imagen después de atravesar la
cadena de transmisión que no debe ser de calidad inferior a la transmisión
analógica de las señales de televisión.
67
Igualmente debe limitarse en lo posible la complejidad de los procesos, ya
que esto origina problemas en cuanto a la posibilidad de construir equipos de
codificación y decodificación y a su costo. Además la existencia de un canal
de transmisión entre transmisor y receptor, con los consiguientes errores de
transmisión, plantea el problema de la sensibilidad del sistema decodificador
a tales errores y del efecto de estos sobre la calidad de la señal recibida por el
usuario final.
2.5.1.1 MÉTODOS DE REDUCCIÓN DE LA VELOCIDAD BINARIA
Codificación de transformación
Este método también llamado cuantificación bloque, actúa sobre un bloque
de n*n pixeles de una imagen de video muestreada. Este bloque es
transformado conservando la energía, con la finalidad de que su energía total
sea empaquetada en un número reducido de coeficientes. Debe señalarse que
la transformación no produce una reducción de la velocidad binaria sino
únicamente la modificación de la representación de la imagen.
La transformación más frecuentemente utilizada es la "Transformada discreta
en coseno" (TDC). La TDC se aplica generalmente en bloques rectangulares
o cuadrados de imagen con un tamaño óptimo de 8*8 o 16*16 elementos de
imágenes (pixeles). Esta transformación que aun resulta algo complicada de
realizar físicamente para las aplicaciones de televisión, esta disponible en un
solo circuito integrado.
68
La transformación consiste en que un bloque de n*n pixeles (que están en
representación espacial), pasa a convertirse en un bloque de coeficientes de
frecuencia (estado frecuencia!), a través del proceso de la transformada
discreta coseno (TDC).
La transformada discreta coseno manipula un bloque de pixeles al cambiar
sus valores a coeficientes de frecuencia la figura 2.11 muestra un bloque de
8*8 pixeles que es transformado a un bloque 8*8 de coeficientes de
frecuencia.
Pixel Coeficiente
TransformadaDirecta
Bloque de muestras de la imagenRepresentación espacial
Bloque de los coeficientes(Representación frecuencial)
figura 2.11 Codificación por transformada de un bloque
El contenido de información de este bloque de coeficientes es mucho mayor
al bloque original, lo que pemüte una codificación de información mucho
más eficiente, la mayoría de la información de la imagen se encuentra en
unos pocos coeficientes lo que significa poder realizar una codificación
eficiente. Esta característica es aprovechada por la TDC para convertir la
69
información de un bloque de pixeles en un pequeño número de coeficientes
de frecuencia. En realidad la información existente en ambos bloques es la
misma con la diferencia que en el bloque de coeficientes de frecuencia la
información la tenemos en forma comprimida.
Los elementos transformados de los bloques (denominados coeficientes)
pueden codificarse de distintas formas. Pueden citarse dos métodos, en el
primero, la codificación de umbral consiste en la transmisión de los
coeficientes que están por encima de un umbral predeterminado (este umbral
puede variar dependiendo del orden del coeficiente). Se explora el bloque en
un cierto orden (exploración de zig zag) Hasta que se transmite la amplitud
del último coeficiente significativo. Si se encuentra un coeficiente de
subumbral, se transmite una señal especial para indicarlo.
En el segundo se efectúa una codificación por zonas existiendo un
diccionario de clases en el transmisor (codificador) y en el receptor
(decodificador). Una clase constituye un indicador de los coeficientes que se
transmiten. Se elige la clase óptima para el bloque actual a codificar y se
transmite su número así como la amplitud de sus coeficientes.
Estos dos tipos de métodos puede aplicarse a bloques entre campos
(codificación espacial) así como a diferencias temporales de bloques
(codificación intertrama). La combinación de ambos se llama codificación
híbrida.
70
Codificación MIC diferencial
Esta técnica se basa en eliminar la información redundante mutua entre los
pixeles sucesivos y codificar solamente la nueva información.
En este caso el sistema de transmisión utiliza la parte de la imagen ya
transmitida para formular una predicción, P(L(iJ))3 del valor de la muestra de
la señal de luminancia, L(i,j) que ha de transmitirse. La diferencia entre el
valor real y el valor previsto, E(i,j)3 se cuantifica y codifica para enviarla por
el canal de transmisión. Después de la decodificación, el valor recibido se
añade a la predicción efectuada por el receptor, lo que permite evaluar L(i,j).
La compresión de la velocidad binaria se logra cuantificando el error de
predicción en forma menos fina que la señal original. Para una reconstrucción
de buena calidad, la velocidad binaria necesaria es del orden de 4 a 5 bits por
muestra. La ventaja de este sistema reside en la simplicidad de su aplicación.
Además, la separación en dos funciones predicción y cuantificación permite
una buena adaptación del sistema a las características de la señal (predicción)
y del observador (cuantificación).
El cuantificador utiliza el hecho de que la señal que indica el error de
predicción tiene propiedades mas estables que la señal de luminancia y que la
visibilidad de los defectos depende del contraste local.
1\l cuantificador aplica una ley no lineal para aprovechar el hecho de que el
ojo es menos sensible a los errores de restitución en las zonas de contrastes
con grandes errores de predicción que en las zonas con errores de predicción
pequeños.
Los sistemas de codificación descritos pueden utilizarse para transmitir una
señal de televisión por un canal de 30 a 50 Mbit/s, aunque a 30 Mbit/s es
difícil satisfacer los criterios de calidad. En términos prácticos, todo aumento
de la tasa de compresión exige que el sistema de codificación sea adaptable,
lo que implica un tratamiento más complejo.
Adaptabilidad
La adaptabilidad debe permitir tener en cuenta las características locales de la
imagen, desde el punto de vista de las propiedades de la fuente y de las
características psicovisuales del observador.
Una solución que se esta estudiando actualmente consiste en tomar en
consideración la correlación temporal que existe en las secuencias de
televisión, es decir en una codificación interimágenes o una codificación
entre campos o entre tramos. Así una técnica que puede aplicarse a
secuencias con poco movimiento es la denominada codificación por
reposición condicional.
Este método aprovecha la similitud entre imágenes sucesivas de dos maneras:
72
- las partes de la imagen que permanecen idénticas a la imagen anterior no
se transmiten y se reconstruyen en el receptor por repetición.
- las partes modificadas de la imagen se transmiten con resolución variable,
que depende de la calidad de la imagen que se requiere y la velocidad binaria
de transmisión disponible.
El primer proceso que ha de cumplirse es la detección de los cambios, para
decidir que parte de la imagen se transmitirán. Todos los detectores se basan
en el principio de la comparación de la diferencia entre las imágenes.
Un problema importante de los codificadores es la transmisión de las
direcciones de los puntos repuestos, ya que estas pueden representar del 30 al
40% de la velocidad binaria total.
No obstante, la complejidad de los movimientos en las secuencias de
televisión exige técnicas más perfeccionadas para obtener velocidades
binarias muy inferiores a los 34 Mbit/s mediante el empleo de la predicción y
compensación del movimiento. Se procura por consiguiente determinar el
movimiento de los objetos en la imagen y predecir los puntos de cada imagen
por traslación de los puntos de la imagen anterior.
Algunos sistemas que emplean esta técnica tienen velocidades binarias del
orden de 30 Mbit/s con una elevada calidad de la señal transmitida.
73
El CCIR en su informe 1089 explica algunos sistemas de reducción de
velocidad de transmisión. Este informe se encuentra en el anexo 2.
2.5.2 ESTÁNDARES PARA COMPRESIÓN DE VIDEO.
Existen estándares de compresión de señales de video que se han
desarrollado con las técnicas descritas anteriormente, para diferentes tipos de
aplicación de señales de video, estos estándares son:
JPEG: estándar desarrollado para imágenes estáticas.
H.261: algoritmo del CCITT para teleconferencias de video.
MPEG: estándar desarrollado para imágenes con movimiento total
El estándar que se utiliza actualmente para transmitir señales de video por
satélite es el MPEG con la que obtenemos velocidades de transmisión de
video desde 3Mbit/s hasta 8Mbit/s con una calidad de video alta. Dentro de
este estándar tenemos el MPEG-1 y la nueva versión mejorada MPEG-2,
estos estándares utilizan para comprimir las señales de video las técnicas de
compensación de movimiento, la transformada discreta coseno y la
codificación MIC.
La tabla 2.4 muestra las características que presentan los diferentes
estándares de compresión, aplicaciones y velocidades de transmisión .
1 Revista BROADCAST engineering ( Febrero 1995)
74
Tabla 2.3 Estándares de compresión usados actualmente.
Estándar
JPEG
H.261
MPEG- 1
MPEG-2
Usos actuales
Imágenes estáticas
Video conferencias
Imágenes en movimiento
Imágenes en movimiento
velocidad
64kb/s,-38kb/s?
-L5Mb/s
1.2Mb/s de video con
128~334kb/s de audio
3.0-8.0Mb/s
CAPITULO III
IMPLEMENTACION DE UNA RED NACIONAL UTILIZANDO
EL SATÉLITE PARA LA DISTRIBUCIÓN DE LAS SEÑALES DE
TELEVISIÓN.
3.1 SELECCIÓN DEL TIPO DE TRANSMISIÓN EN BASE A LOS ESTUDIOS
ANTERIORES.
Una vez conocido en los capítulos anteriores que que el sistema de televisión
que se utiliza en el Ecuador es el sistema NTSC y que los tipos de
transmisión utilizados para la transmisión de señales de televisión vía satélite,
son; transmisión analógica con modulación en frecuencia y transmisión digital
con mudulación 4PSK, se tiene que seleccionar el tipo de transmisión que
resiúte más conveniente. Esta selección se lo hará en base a una comparación
de las características más importantes que intervienen en una transmisión,
como son:
-Multiplexaje
- anchos de banda
- interferencias y baja relación señal a ruido
- regeneración de las señales
- equipos de comunicación
- facilidad de adaptación de otros servicios.
76
3.1.1 COMPARACIÓN
- Multíplexaje
El multiplexaje por división en el tiempo (TDM), para la transmisión requiere
que las muestras de las señales, puedan ser regeneradas debido al ruido,
distorsión, interferencia que se presentan en este tipo de transmisión. Para las
señales analógicas estas degradaciones no pueden ser evitadas por
regeneración al contrario de las señales digitales que pueden ser regeneradas.
Además con multiplexación se tiene la posibilidad de abaratar costos en el
arrendamiento de parte o todo el ancho de banda del transpondedor.
En transmisiones de señales digitales de televisión la multiplexación será la
próxima etapa de implementación en el futuro. Gracias al empleo-de los
estándares de compresión de señales de video MPEG se podrá compartir un
canal de comunicación con varias señales de video comprimidas, sin
descuidar la calidad de la señal.
-Ancho de banda
Uno de los inconvenientes más importantes que presentaba la transmisión
digital es el de requerir un mayor ancho de banda, pero actualmente se ha
reducido notablemente con la implementación de circuitos que reducen la
velocidad binaria de transmisión, basados en los métodos de reducción para
señales de televisión, que se revisó en la sección 2.5.
77
Según el método de reducción la velocidad binaria para señales de televisión
se puede reducir aproximadamente hasta 64 Kbit/s con lo que se consigue
reducir notablemente el ancho de banda requerido para la transmisión de
video digital. Por ejemplo si se transmitiera video digital a 6 Mbit/s con
modulación QPSK el ancho de banda de transmisión requerido sería de 4.2
MHz.
En transmisión analógica de las señales de televisión se necesita un ancho de
banda de aproximadamente 36 MHz. Se ve claramente que utilizando
transmión digital de video se utiliza menor ancho de banda que para
transmisión analógica de video.
- Interferencias y baja relación señal a ruido.
Un canal recibe interferencia de otro canal vecino con un alto nivel de señal,
cuando este no transmite ninguna señal, perdiendo así calidad en la
transmisión. Este problema no se presenta en transmisión digital porque en
los instantes que no existe señal en el canal, se mantiene un nivel constante
en la amplitud de la señal digital, consiguiendo eliminar las interferencias que
se puedan producir en el proceso de regeneración en el receptor. Si la
potencia de la señal que interfiere es alta, esta se toma como error en la señal
y por tanto no es reconocido.
En transmisiones digitales se presenta ruido únicamente por el número de
niveles que se tiene en el método de codificación, es decir que mientras más
grande sea el número de niveles que se utilize para cuantifícar la señal
digitalizada, menor será el ruido que se presente al decodifícar la señal. Los
78
ruidos que se presentan en el medio de transmisión son eliminados en el
proceso de regeneración en el receptor, lo que no sucede con las señales
analógicas.
- Regeneración de las señales.
Las alteraciones que sufren las señales digitales por presencia en el canal de
transmisión de ruidos, distorsiones, interferencias son eliminadas en el
receptor al ser regenerada la señal, si los niveles de estos efectos son bajos.
Si los niveles de potencia de estas señales son altos, se producirán cambios
de la señal original, que serán detectados como errores. En cambio en una
señal analógica estas alteraciones no pueden ser evitadas por medio de la
regeneración (por desconocer que forma tenía la señal original). En trayectos
largos de transmisión en donde se requiere la presencia de algunos
repetidores, si la transmisión es digital los errores se van corrigiendo en cada
tramo mientras que en transmisión analógica los errores se van acumulando.
- Equipos de comunicación.
Debido a que la transmisiones digitales tienen muchas ventajas respecto a las
transmisiones analógicas en transmisiones satelitales, la tecnología moderna
pone mayor énfasis en la fabricación de equipos digitales, con muy buenas
características de funcionalidad y confiabilidad. Y por esta misma razón los
costos de estos equipos se van reduciendo.
79
Para una transmisión digital vía satélite los equipos utilizados son;
- Codificador
- amplificadores
- convertidores ascendente y descendente
- decodifícador.
Estos equipos están construidos con circuitos integrados desarrollados
específicamente para funciones de telecomunicaciones. Otro desarrollo que
sa ha tenido con las transmisiones digitales es el procesamiento digital de
señales que nos permite tener control de algunos parámetros de las señales
como; compresión, ecualización etc.
- Facilidad de adaptación de otros servicios.
En un canal de transmisión se pueden unir diferentes señales digitales que
tengan el mismo formato sin importar que estas señales provengan de señales
analógicas o que hayan sido inherentemente digitales. Un ejemplo claro es el
lo que sucede en las transmisiones digitales de T.V vía satélite en donde
existen señales digitales de la imagen misma., de sonido y señales de control
insertadas en los períodos^en los que el rayo regresa para realizar un nuevo
recorrido.
3.1.2 ANÁLISIS DE LA COMPARACIÓN.
Examinando cada uno de los puntos de las comparaciones realizadas
podemos notar claramente la ventaja que tiene la transmisión digital respecto.
a la transmisión analógica. Con los estándares MPEG-1 y MPEG-2 que se
emplean para reducir la velocidad de transmisión digital de las señales de
80
video, se ha logrado reducir el ancho de banda de transmisión y los costos,
por lo que este punto deja de ser una desventaja para las transmisiones
digitales de video. Un ejemplo claro es de las velocidades de transmisión que
se emplean actualmente para transmisiones de video que desde 6 Mbit/s - 40
Mbit/s para señales de televisión de alta definición., que ocupan un ancho de
banda de transmisión de aproximadamente 6 Mhz.
La facilidad de integración de las señales digitales de T.V con otros servicios
como telefónicos, datos, audio son razones por las cuales es más conveniente
elegir la transmisión digital para las señales de televisión.
Por las ventajas que presenta la transmisión digital, esta es seleccionada
como la mejor opción para realizar un enlace satelital para transmisión de las
señales de televisión.
3.2 TIPO DE SATÉLITE MAS IDÓNEO A SER UTILIZADO.
El sistema de comunicaciones vía satélite con el que trabajaremos es
INTELS AT (Telecomunicaciones Internacionales vía S atélite). Este
organismo fue creado en 1964 por once países, para dar servicio de
comunicaciones comerciales a nivel mundial vía satélite. Entre los servicios
que brinda con sus satélites están; servicios de redes empresariales, servicios
de telefonía, servicios de radiodifusión (audio y video), etc.
INTELSAT está compuesto actualmente por cuatro series de satélites, cada
serie está constituida por un conjunto de satélites . Una serie representa una
81
generación de satélites, con características técnicas particulares para cada
una de ellas. En la tabla 3.1 siguiente se anotan las características técnicas
para cada serie de satélites.
Tabla 3.1 Características técnicas de la Satélites INTELSAT
Serie de INTELSAT
p.i.r.e (dBW)
vida útil (años)
Número de satélites
Fecha de servicio
Capacidad
circuitos bidireccionales
canales de TV
Transpondedores
banda C
banda Ku
V/V-A
23.5
7
15
1989
V
12000
2
V
21
4
V-A
15000
2
V-A
26
6
VI
26.5
10
5
1993
24000
3
38
10
vn/vn-A26
10.9
9
1995
VII
18000
3
VII
26
10
VEA
22500
3
VH-A
26
14
K
47
10
1
1992
32
0
16
vm29
10
2
1996
22500
3
36
6
De estas series de stálites INTELSAT escojemos para desarrollar nuestro
plan de transmisión, la serie de satélite INTELSAT VII/VII-A, por tener
mejores características de potencia de transmisión, lo que significa tener
mejor calidad en las transmisiones , además sus haces cubren zonas en
donde se encuentra el Ecuador, como se puede ver en el anexo 3. Por ser un
satélite moderno, nos ofrece nueva tecnología en transmisiones satelitales,
que nos permite trabajar con estaciones terrenas modernas como son las
estaciones VSAT (estaciones con antenas de muy pequeña abertura). Estas y
82
otras características que ofrece esta serie de satélites se ven en la siguiente
sección.
3.3 CARACTERÍSTICAS DE LA SERIE DE SATÉLITES INTELSAT VH/VHA.
Esta serie ftie diseñada con el objetivo de mejorar las características de las
series anteriores. Entra las más importantes tenernos:
- Máxima confiabilidad y tiempo de vida.
- Parámetros del satélite optimizados para operar con pequeñas estaciones
terrenas, manteniendo eficiente el uso del ancho de banda.
- Operación predominantemente digital.
- Transpondedores de gran potencia en la banda C y banda K.
INTELSAT VII fue diseñado para tener una vida útil de 10.9 años. Este
satélite tiene la capacidad para operar en las bandas C( 6/4 Ghz) y K(14/l 1 y
14/12 Ghz) e interconección entre estas bandas. Los anchos de banda de
radiofrecuencia de los transpondedores individuales son; 34, 36, 41, 72, 77 y
112 Mhz dependiendo de la banda de frecuencias y conectividad.
Algunas de las características más sobresalientes del subsistema de
comunicaciones en la banda - C son las siguientes:
- Modo de operación intercambiable, permite a los transpondedores
normalmente asociados con la zona nor-este (zona 1) ser conmutados en
83
enlace descendente hacia una zona opuesta, zona sur-oeste (zona 1A) (ver
anexo 3 para comprender zonas de trabajo de los satélites).
- Modo de operación intercambiable en la zona 2. Similar a los
transpondedores de la zona 1 pero con los transpondedores de la zona nor-
oeste (zona 2) y zona sur-este (zona 2A).
- Polarización dual en banda C. En haz pincel (polarización A y polarización
B). La cobertura del haz pincel en banda-C esta disponible para enlace
descendente y ascendente.
- Conmutación entre haz gobal y haz pincel en banda-C.
- Canal 9 conmutable entre haz global o haz pincel y haz hemisférico.
- Amplificadores de potencia de estado sólido. Se aprovecha en banda-C para
proveer una mejor linealidad que la serie de satélites anteriores.
- Valores de p.i.r.e 3 a 4 dB más altos que la serie V/V-A y 2dB más alto que
la serie VI.
- Alto p.i.r.e en canal global 12 para tener mejor calidad en transmisiones de
video utilizando pequeñas estaciones terrenas.
84
3.3.1 DESCRIPCIÓN DEL SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES.
Canalización y asignación de frecuencias de los transpondedores.
- El receptor y transmisor operan en una serie de frecuencias dentro de las
bandas C y K como muestra el anexo 3. En este anexo también podemos ver
la nomenclatura para referirse a estas bandas y la canalización o división en
segmentos de frecuencia del ancho de banda total.
Para identificar fácilmente, cada transpondedor estos tienen asignados un
valor numérico. Este número de identificación o localización son los mismos
utilizados en las series INTELSAT V/V-A y VI. El primer dígito (o los
primeros dos digitos de un valos numérico de tres dígitos) identifica el haz
transmitido del satélite y el segundo dígito (el tercero en caso de un número
de identificación de tres digitos) indica el número de segmento o canal de
frecuencia asignado.
Por ejemplo el número 51 identifica que este transpondedor tiene asignado el
primer segmento de frecuencia y el quinto haz transmitido, es decir
corresponde a la zona nor-este. Para el caso de los transpondedores que
utilizen el canal 5 o canal 6 es añadida la letra A o B con el objeto de
diferenciar que porción (baja o alta) del canal de transmisión usan cuando
están conectados a diferentes haces de cobertura en el enlace ascendente.
Cuando un transpondedor es conmutado de un haz global a un haz pincel en
banda-C, el número 1 debe ser colocado al frente del correspondiente número
que identifica al transpondedor.
85
Cobertura
INTELSAT VII esta habilitado para operar simultáneamente en trece áreas
de cobertura1 distintas que se describen a continuación :
- Dos áreas de cobertura globales, operando en la banda de frecuencias 6/4
que es banda-C, con polarización circular cada una con diferente sentido de
polarización LHCP y RHCP respectivamente. Estas zonas de cobertura se
denotan como global A (GA) y global B (GB).
- Dos áreas de cobertura hemisféricas espaciahnente separadas. Operando en
banda-C teniendo el mismo sentido de polarización circular. Se denota como
hamisferio occidental (WH) y hemisferio oriental (EH).
- Cuatro áreas de cobertura zonales, espaciahnente separadas operando en
banda-C, teniendo el mismo sentido de polarización circular. Se denotan
como nor-este (NE)5 nor-oeste (NW), sur-este (SE) y sur-oeste (SW).
- Cuando los transpondedores individuales en áreas de cobertura, global A o
global B son apropiadamente conmutadas a dos áreas de cobertura pincel que
se cruzan o cubren las mismas áreas, con polarización circular distinta se
tienen otras áreas. Se denotan estas áreas pincel como banda-C spot A
(CBSA) y banda-C spot B (CBSB).
Folleto Subsistema de comunicaciones INTELSAT VH7VII-A
86
- Tres áreas de cobertura pincel que puede cambiar su haz de dirección para
cubrir otras áreas operando en banda K. Dos de estas áreas de cobertura se
identifican como pincel 1 (SI) y pincel 2 (S2) y operan con polarización
lineal.
La polarización para la tercera área de cobertura pincel 3 (S3) es opuesta a la
pincel S2.
Las bandas de frecuencias K y C asociadas con las áreas de cobertura y sus
respectivas polarizaciones tanto para transmisión como para recepción se
encuentran en el anexo 3.
Definición de haces de cobertura
- El haz de cobertura global es definido como el disco terrenal visto desde el
satélite en una localización fija en la órbita geoestacionaria.
- Los haces de cobertura zonales y hemisféricos están definidos por las áreas
sobre la superficie de la tierra. En el anexo 3 podemos mirar las áreas de
cobertura de los haces hemisférico y zonales para posiciones orbitales de los
satélites de 174° este, 177° este, 307° este, 325.5° este, 342° este y 359° este
respectivamente.
ínter conectividad
- El vehículo espacial dispone de la capacidad para establecer diferentes
canales de transmisión, conexión de recepción y transmisión en áreas de
87
cobertura las cuales podrían ser las mismas o diferentes las cuales cambian a
través de comandos de control enviados desde tierra.
- Conectividad de banda K a banda-C3 en uno de los canales, que permite
conectar los haces pincel en banda-K y los haces pincel/global en banda-C.
- Conmutación entre haces. Se puede conmutar entre el haz pincel y haz
global en banda-C con los transpondedores 10, 11 y 12. En el canal 9 se
puede conmutar entre el haz pincel, haz hemisférico y haz global.
Características de los parámetros de comunicación.
- Los parámetros de comunicación como son densidad de flujo de potencia,
p.i.r.e, relación G/T junto con la cobertura de los haces tanto para
transmisión como para recepción determinan la potencia del enlace y la
capacidad de comunicación para varios modos operacionales.
- INTELSAT VII ofrece altos valores de p.i.r.e que permiten trabajar con
estaciones terrenas de muy pequeña abertura (VSAT). El canal 12 de
cobertura global tiene 2.5 dB más de p.i.r.e que los otros canales de haz
global con el objeto de dar mayor calidad para transmisiones de T.V para
estaciones VSAT.
Los amplificadores utilizados en banda-C son de estado sólido (SSPA) y los
canales en banda K utilizan amplificadores de tubos (TWTA).
En el anexo 3 también podemos encontrar valores de p.i.r.e para cada canal
de transmisión.
- La ganancia de cada canal de transmisión puede ser ajustada en pasos de
1.2 dB, mediante comandos de control enviados desde tierra.
INTELSAT VII-A
INTELSAT VII-A a diferencia de la serie VII incrementa la capacidad y
flexibilidad a través de incorporar y mejorar el sistema de comunicación
(payload). Entre las más importantes se tienen:
- Cambios del sistema de comunicaciones en banda-C , Los amplificadores
de los transpondedores con haz global/C- spot han sido mejorados en cuanto
a la potencia de Tx de 16 a 30 watts para los canales 10 y 11 con el objeto de
proporcionar a los seis transpondedores de INTELSAT VII-A con haz
global/C-spot alto nivel de p.i.r.e (29 dBW en haz global, 36 dBW en modo o
haz pincel).
El anexo 3 contiene los nuevos valores de p.i.r.e para los canales 10 y 11.
- Conectividad en canal 12 de banda-K hacia banda-C.
- Nuevas canalizaciones de frecuencia en banda K.
89
3..3.2 TRANSMISIÓN DIGITAL DE SEÑALES DE TELEVISIÓN POR
INTELSAT
En esta sección se describen las características de las portadoras de
transmisión digital de T.V utilizando estaciones terrena de los tipos A, B, C,
E, F, G y Z, así como de los equipos que se podrían utilizar cuando se
transmitan por satélites INTELSAT.
- En cuanto a codificadores (codees) de T.V digital pueden utilizarse
aquellos con velocidades de transmisión de datos desde 64 Kbit/s para
aplicaciones de videófono hasta 140 Mbit/s para transmisión de T.V de alta
definición (HDTV).
Para transmisión de T.V digital se pueden utilizar cualquier satélite de
cualquier región, siempre y cuando se cumpla con los requisitos de potencia
y anchos de banda y que estén disponibles en los transpondedores.
-Para la transmisión de la señal de salida del codee pueden utilizarse
módems IDR/IBS o módems IDR siempre que se cuente con el interfaz
apropiado entre el codee y módem para evitar problemas en la corrección de
los errores que se presenten en la transmisión, como por ejemplo que la
capacidad de corregir errores del codee se vea disminuida porque los errores
provenientes del módem sean muy grandes. También pueden utilizarse
códecs/módems integrados de diseño patentados., es decir que el codee tiene
su módem de satélite incorporado.
90
- Se puede utilizar cualquier velocidad de transmisión de información de un
codee para trabajar con T.V digital que este de acuerdo con la calidad del
video requerida por el usuario. En el anexo 3 podemos ver algunas de las
velocidades utilizadas hoy en día.
- Los codees que pueden ser utilizados para las transmisiones de T.V digital
por INTELSAT ya sean normalizados o patentados son sometidos a pruebas
de simulación de transmisión que ayudan a los fabricantes a configurar sus
equipos y a determinar el ancho de banda y potencia requeridos. •
- El usuario definirá la banda de frecuencia utilizada, transpondedor de
satélite que se utilizará, el tamaño de la estación terrena o estaciones terrenas
receptoras, el tipo de módem y FEC que se utilizen, la BER máxima que
pueda aceptar el codee de T.V digital, el margen de desvanecimiento del
sistema respecto del umbral de BER que se requiera. Para algunas
aplicaciones se pueden requerir recursos de transpondedores de alquiler.
- En los cuadros del anexo 3 se tienen parámetros de transmisión de
portadoras por satélite para algunas velocidades de transmisión de
información de codees de T.V sin FEC y con FEC.
- En el diseño de un enlace se incluye el margen de desvanecimiento del
sistema, para que el enlace este disponible durante un cierto porcentaje del
91
año y con esto contrarestar los efectos de atenuación que se tiene por efectos
de la lluvia.
La magnitud del margen del sistema es importante, ya que determina tanto la
disponibilidad como el nivel de potencia de los transpondedores que será
necesario para el enlace y el costo de los recursos utilizados del segmento
espacial. El usuario debe considerar la asignación de un valor apropiado para
el margen del sistema, para reducir la degradación de la calidad de la imagen
a causa de los cambios de Eb/No.
En banda-C, un margen de desvanecimiento de 1 dB1 es suficiente para tener
una disponibilidad del enlace del 99.6% del año dependiendo de las
características pluviales de las estaciones terrenas de transmisión y recepción.
En banda-K dependiendo de la región se requieren márgenes de
desvanecimiento de 4 a 7dB.
- los recursos disponibles del segmento espacial se suministra de acuerdo a
las definiciones de alquiler de INTELSAT (ESS-410), una red cerrada
dentro del transpondedor 12 de haz global de banda C de uso ocasional.
- Se pueden alquilar transpondedores completos o parciales, a los cuales
tengan acceso las estaciones terrenas tipo G o Z3 para servicios de T.V
digital. Para la aplicación de transmisión de T.V vía satélite en el Ecuador, se
utilizará las estaciones domésticas tipo Z cuyas características se encuentran
1 Módulo ffiSS 503
92
en el anexo 4. Los transpondedores disponibles para su alquiler total o parcial
se detallan en el ffiSS-410.
- Para acceder a los recursos de los transpondedores de alquiler parcial o
total se tiene que presentar un PLAN DE TRANSMISIÓN a INTELSAT
para su aprobación, con el objeto de protejer los servicios de todos los
usuarios. Los planes de transmisión tienen procedimientos definidos por la
"Giua de explotación del sistema de satélite". INTELSAT también
proporciona un programa que ejecuta muchos de los cómputos que se
requieren en el plan de transmisión. En la preparación del plan de transmisión
para aplicar a una red de T.V nacional, utilizaremos un programa de
computadora personal.
3.4 PLAN DE TRANSMISIÓN.
INTELSAT exige elaborar cómputos del enlace y una serie de cálculos, para
determinar en forma cuantitativa, los recursos del transpondedor, que se va a
disponer para las transmisiones y así garantizar un adecuado funcionamiento
de la red dentro de los límites establecidos internacionalmente.
Los cálculos que se deben realizar bajo un fonnato establecido, se encuentran
en un documento (SSOG-600) que se conoce como PLAN DE
TRANSMISIÓN. Para el caso de transmitir señales de tevisión existen dos
formatos de planes de transmisión que se pueden realizar, que son: plan A y
planB.
93
El plan A esta diseñado para transmisiones de señales de televisión
analógica y digital y el plan B esta diseñado para todo tipo de servicio digital
incluido transmisión de televisión digital.
Para la elabaración del plan de transmisión se ha escojido trabajar con el plan
B5 porque con este se puede tener la ventaja de añadir en el futuro, la
transmisión de más servicios como son: transmisión de datos, telefonía
digital, transmisiones de señales digitales de audio, a más de las que se
transmiten junto con la señal de video etc.
Una vez, que se decidido trabajar con el plan B5 debemos determinar con que
satélite de la serie VHA y con que parámetros de transmisión se va ha
trabajar para elaborar el plan de transmisión.
El satélite elegido de las series VII/VII-A, que tiene una cobertura, en la que
está incluido el ECUADOR y con el tipo de haz pincel/pincel en banda C, es
el 705 ubicado a 310°. Los tipos de haces y las zonas de cobertura del satélite
se muestran en la figura 3.1.
Elegido el satélite y el tipo de haz? debemos recurrir al módulo IESS 410,
que es un documento que contiene las características técnicas de los satélites
INTELSAT,
94
Para la serie de satélites VII/VIIA, haz pincel/pincel en banda C,
transpondedor N° 12 las características técnicas las encontramos en el
apéndice D tabla 3.2 y son las siguientes;
Tabla 3.2 Características técnicas para un ancho de banda de 9 MHz
Ancho de banda disponible
p.i.r.e disponible
Densidad de flujo
G / T de recepción
Back-off total transpondedor
p.i.r.e de saturación del transpondedor
9 MHz
26.8 dB
alta -97.7 dBw/m2
baja -83.7dBw/m2
Input -4.7 dB
Output -3.5 dB
36.3 dBw
Los parámetros de transmisión que intervienen para la realización del plan de
transmisión son:
- velocidad de información
- relación Eb/No
-BER
Valores de velocidad de información podemos encontrar en el anexo 3, en
donde existen velocidades desde 1.5 Mbps. En la actualidad se trabaja mucho
con velocidades de 6.6 y 8 Mbps con buena calidad de la señal transmitida un
ejemplo claro es el de la empresa de televisión " sí TV ".
95
HemiZone
figura 3.1 Zonas de cobertura
C-SpotKu-Spot
96
Determinar con que valores de los parámetros de transmisión; velocidad,
FEC5 BER y Eb / No, se va ha transmitir las señales digitales de televisión,
depende de la calidad con la que se va ha recibir la señal, la manera de medir
la calidad de las señales de televisión es subjetiva, es decir queda a criterio
del usuario final1.
Por esta razón, ahora los equipos de comunicación ofrecen un amplio rango
de valores de estos parámetros, con los que se podría transmitir.
Los valores de los parámetros de transmisión con los que se trabajará en la
elaboración del plan se muestran en la tabla 3.3 y son valores con los que ya
se ha transmitido, teniendo como resultado buena calidad de la imagen y que
además son valores típicos que los podemos encontrar en tablas .
Tabla 3.3 Parámetros de transmisión del equipo de comunicación
Velocidad de información
6.6 Mbps
FEC
3 / 4
Eb/No
7.2 dB
BER
1*10'7
3.4.1 ELABORACIÓN DEL PLAN DE TRANSMISIÓN.
Para la elaboración del plan de transmisión, INTELSAT proporciona un
programa de computación, que trabaja bajo cualesquier hoja electrónica.
1 Informe 1089 del CCIR. y recomendación 500 deCOR.
97
Los datos que se ingresan para que este programa realize los cálculos son:
- Velocidad de transmisión.
- Velocidad de la información.
-FEC.
-BER.
- Ubicación de las estaciones terrenas (longitud y latitud).
- Diámetro de las antenas transmisoras y receptoras.
- Ganancia de las antenas.
- Ubicación del satélite.
- Características técnicas del satélite.
- Coordenadas de los lugares donde irán ubicadas las estaciones terrenas.
Algunos de estos valores se encuentran en las tablas anteriores y los que no
se calculan a continuación.
Se toma como referencia un ancho de banda de 9 MH z, porque el ancho de
banda que se va ha ocupar en la transmisión es menor a 9 MH z, más
adelante se determinará este valor.
Según el p.i.r.e de transmisión hacia la estación terrena necesario, que salga
de los cálculos del plan de transmisión se debe calcular el ancho de banda
disponible del transpondedor mediante una simple regla de tres con los datos
del p.i.r.e que tenemos a 9 MH z .
98
Por ejemplo si de los cálculos del plan de transmisión, del análisis del enlace
descendente específicamente, el p.i.r.e necesario es de 15 dBw, entonces
para obtener ese p.i.r.e se necesita disponer de un acho de banda de :
AB=9*(10b/10/10a/1°) (3.1)
donde:
b: es el valor del p.i.r.e total del análisis del enlace descendente
a: es el valor del p.i.r.e para un ancho de banda de 9 MH z.
entonces:
AB=9*(10L*1V1026-8'10)
AB=594.62KHz
Debido ha que INTELSAT alquila segmentos espaciales múltiplos de 100
KHz este valor calculado lo redondeamos a :
600 KHz
Este valor es el ancho de banda disponible (ancho de banda que se va ha
alquilar) y se lo utiliza para calcular el p.i.r.e y la densidad de flujo de
potencia que se tiene disponible para la transmisión, con la misma regla de
tres.
99
El p.i.r.e y la densidad de flujo de potencia se calculan con las siguientes
fórmulas:
p.i.r.e = pJLr.e9 MHz - 10*log(900/(100*n)) (3.2)
DFP = DFP9MHx - 10*log(900/(100*n)) (3.3)
donde:
n: es el número de segmentos de lOOKHz que contiene
el ancho de banda disponible.
Para el ejemplo reemplazando en (3.2) y (3.3) se tiene:
p.i.r.e = 26.8 - 10*log(9000/(100*6))
p.i.r.e = 15.04 dBw
DFP =-97.7~10*log(9000/(100*6))
DFP =-109.46
El p.i.r.e. del análisis del enlace descendente se calcula varias veces, hasta
que con un valor determinado se llegue ha obtener, un valor de C/N igual al
valor de C/N óptimo.
El valor de C/N óptimo se calcula con la siguiente relación
100
C/Nóptimo = Eb/No - 10*log(ABocupado/VTX) (3.4)
donde:
Eb/No : es el valor del equipo de recepción.
AB ocup2do: es el ancho de banda ocupado.
VTX : es la velocidad de transmisión antes de codificar.
El ancho de banda ocupado y la velocidad de información se calculan de la
siguiente forma:
upado = VTx/E (3.5)
ABas¡gnado = 0.7* VTx (cuando se trata de modulación QPSK) (3.6)
VTx = (V¡nformación + OH)*1/FEC (3.7)
donde:
E : es 1.66 para QPSK
VTX : es la velocidad de transmisión luego de codificar.
OH : es la velocidad de los bits de control es igual a 96 kbps.
Remplazando en (3.6), (3.7) y (3.8) con los datos de la tabla estos
parámetros toman los siguientes valores:
VTx = (6.6 Mbps + 0.096)*4/3
VTX = 8.928 Mbps
101
ABasignado = 0.7*8.928
AB asignado = 6.25 MHz
ABocupado = 8.928/1.66
ÁBo c u p a d o=5.37MHz
Conocidos estos valores la relación C/N óptima es:
C/Nóptimo = 7.2 dB - 10*log (5.377 8.928)
C/Nópt¡mo = 9.
Variando los diámetros de las antenas de transmisión y recepción y de la
potencia del amplificador de transmisión, se debe llegar ha obtener, mía
relación C/N total del cómputo del enlace, igual a la relación C/N óptima,
cuidando que no se llegue ha saturar al transpondedor.
El resultado de los cómputos del enlace utilizando el formulario B3 que se
presenta a INTELSAT se muestra a continuación.
3.4.1.1 PLAN DE TRANSMISIÓN DIGITAL DE 1 PORTADORA DE VIDEO
PARA INTELSAT VH-A
102
FORMULARIO B
PLAN GENERAL DE TRANSMISIÓN- TRANSPONDEDORES ALQUILADOS O
COMPRADOS
A: Gerente de la Sección de Estudios de Operaciones de INTELSAT
Washington, D.C EEUU.
DE: EMETEL - ECUADOR
ASUNTO: Plan de transmisión propuesto para acceder a capacidad de
segmento espacial de INTELSAT alquilada o comprada.
A: INFORMACIÓN GENERAL
1. País
Transmisión
Recepción
2. Tipo de haz (Tx/Rx)
3. Banda de frecuencia
ascendente
descendente
4. Ubicación del satélite
5. Serie de satélites
6. Tipo de Transpondedor
7. Numero de Transpondedor
Ecuador
Ecuador
pincel-C/pincel-C
6GHz
4GHz
310° longitud este
VII-A
alquilado
12
103
8. Fecha de inicio del servicio 01/01/97
9. Duración del servicio 5 años
10. Número de SVO-L 2818
B. RECURSOS DEL TRANSPONDEDOR ALQUILADO O COMPRADO
(BORDE DEL HAZ).
1. Cuadro usado en el IESS 410 péndice D tabla 4
2. Anchura de banda 8.9 MHz
S.p.i.r.e 26.8 dBW
4. DFP -98.3 dB/m2
5. G/T -5 dB/K
6. Paso de ganancia de transpondedor elevado
C. CARACTERÍSTICAS DE LA ESTACIÓN TERRENA
1. Transmisión
a. Diámetro de la antena 4.5 m
b. Número de antenas 1
c. Relación axial de tensión 1.06
d. Cambio de polarización sí
e. Variación de la frecuencia central sí
de la portadora en AB requerido
f. Ajuste nivel de la portadora? sí
g. Seguimiento " automático
h. Tipo de antena fija
104
2. Recepción
a. Diámetro de la antena
b. Número de antenas
c. Relación axial de tensión
d. Cambio de polarización?
e. Seguimiento
f. Tipo de antena
g. G/T para cada tamaño de antena
h. Fórmula de la envolvente lateral
i. Ganancia máxima de la antena
4.5 m
2
1.06
sí
Manual
Fija
25 dB
32 - 25*log©
43.7 dB
D. CARACTERÍSTICAS DE LA PORTADORA
1. Tipo de portadora
2. Enlace et-et
3. Técnica de modulación
4. AB asignado por portadora
5. AB ocupado por portadora
6. Velocidad de información
7. Velocidad de transmisión
9. Codificación FEC
Digital
4.5-4.5
QPSK
6,3. MHz
5.37 MHz
8928 kbps
6600 kbps
8. Número de canales por portadora 1
3/43
105
10. Sitios suplementarios OH 96 kbps
E. BACKOFF ENTRADA/SALIDA POR PORTADORA PARA CALCULAR EL
P.I.R.E PARA EL ENLACE DESCENDENTE (CIELO DESPEJADO)
Ángulo de elevación
p.i.r.e
Pérdidas enlace ascendente
Ganancia antena 1 m
DFP por portadora en el satélite
Densidad de flujo de saturación del
transpondedor al borde del haz
Ventaja Diagrama enlace ascendente
DF de saturación del transpondedor
hacia la e.t
Backoff entrada por portadora
Diferencia entre BOo y BOi
Backoff salida por portadora
p.i.r.e de sat. trans. borde del haz
p.i.r.e enlace dése, por portadora
Ventaja diag enlace descendente
p.i.r.e hacia e.t más pequeña
58 grados
63.5 dBW
199.3 dB
37
-97.8
-87
0
-87
-10.8
1.2
-9.6
36.3
26.7
2.0
28.7
dB/m2
dBW/m2
dBW/m2
dB
dBW/m2
dBW/m2
dBW/m2
dBW/m2
dBW
dBW
dBW
dBW
F. COMPUTOS DEL ENLACE
106
1. C/T del enlace ascendente, por portadora
a. p.i.r.e por portadora
b. pérdidas de propagación
c. G/T del satélite al borde del haz
d. ventaja del dig. enlace ase.
e. margen de errores por lluvia etc.
f. C/T enlace ascendente
63.5
-199.3
-5
0
1
-141.8
dBW
dB
dB/°K
dB
dB
dBW/K
2. C/T de intermodulación HPA de -149.1 dBW/K
e.t
3. C/T IM TWT por portadora -128.9 dBW/K
4. C/T de enlace descendente por portadora
a. Ángulo de elevación 57°
b. p.i.r.e enlace descendente 28.7 dBW
c. Pérdidas de propagación -195.8 dB
d. G/T antena de Rx más pequeña 25 dBW/K
e. Margen de errores por lluvia etc. 1 dB
f. C/T enlace descendente -143 dBW/K
5. C/T interferencia co-canal total -144.3 dBW/K
6. C/T,C/N, yS/Ntotal
a. C/T total por portadora -151.6 dBW/K
107
b. Constante de Boltzman
c. AB de ruido del receptor
d. C/N total
e. BER
-228.6
67.3
9.7
10-7
dBW/K-Hz
dBHz
dBW/K
G. DENSIDAD DE p.i.r.e DE LAS EMISIONES FUERA DEL EJE
5.4
31.3
1. Tipo de portadora
2. Diámetro de la antena de Tx
3. p.i.r.e enlace ase. por portadora
4. AB ocupado
5. Conversión AB a 40 o 4 KHz
6. Ganancia máxima de antena de Rx 47
7. Potencia en alimentación de antena -14.8
8. Ganancia antena fuera eje a 3° 20.1
9. Densidad de p.i.r.e fuera eje a 3° 5.3
10. Límite de p.i.r.e fuera del eje 20.1
11. Margen 14.8
Digital
4.5 m
63.5 dBW
MHz
dBW/4 KHz
dB
dBW/4 KHz
dB
dBW/4 KHz
dBW/4 KHz
dBW/4 KHz
H. DENSIDAD DE LA p.i.r.e DE PRODUCTOS
DE INTERMODULACION
1. Se transmite más de una portadora No
por el HPA?
108
I. DENSIDAD MÁXIMA DE FLUJO POTENCIA EN LA SUPERFICIE
TERRESTRE
1. Oscila el backoff de salida de la
portadora entre O y -9 dB ?
no
2. Cálculo de la densidad de flujo de potencia en la superficie terrestre,
a. p.i.r.e por portadora borde de haz 26.7 dBW
b. Ángulo sup. de llegada a la sup 5
terr
c. Diferencia asumida entre p.i.r.e en 4
cresta y borde haz.
d. AB ocupado 5.4
e. Conversión a 4 KHz 31.3
f. Dens p.i.r.e enlace dése a 4 Khz - 0.6
g. Pérdidas en el trayecto -195.89
h. Ganancia antena lm~ 33.5
i. DFP en la superficie terrestre -162.8
j. Límite R.RUIT -152
k. Margen 10.8
grados
dB
MHz
dBW/4 KHz
dB
dB
dB
dBW/m2/4KHz
dBW/ m2 / 4 KHz
dBW/ m2 / 4 KHz
J. CALCULO DE LOS RECURSOS UTILIZADOS DEL TRANSPONDEDOR.
109
1. Densidad de flujo de potencia total en el satélite
a. p.i.r.e transmisión por portadora 63.5 dBW
b. Factor de actividad 100%
c. N° portadoras activas 1 dB
d. p.i.r.e total enlace ascendente 63.5 dB
e. Ventaja diagrama enlace ase. O dB
f. Pérdidas de trayecto -199.3 dB2 7g. Ganancia antena 1 m 37 dB/ m
h. DFP total en el satélite por tipo de -98.8 dBW/ m2
portadora en el borde del haz
GRAN TOTAL
i. DFP total en el satélite al borde haz -98.8 dBW/ m2
j. DFP total disponible del satélite -98.3 dBW/ m2
k. Margen 0.5 dBW/m2
GRAN TOTAL
2. p.i.r.e total del satélite utilizado
a. p.i.r.e total del enlace descendente 26.7 dBW
b. p.i.r.e total disponible del satélite 26.8 dBW
c. Margen , 0.1 dBW
110
3. Ancho de banda total utilizado
a. AB asignado por portadora
b. Número de portadoras asignadas
c. AB total por tipo de portadora
d. AB satélite total utilizado
e. AB total disponible
f. Margen
6.3
1
6.3
6.3
8.9
2.9
MHz
MHz
MHz
MHz
MHz
K. COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE CADA ESTACIÓN TERRENA Y
FECHA APROXIMADA DE INICIACIÓN DE LAS OPERACIONES CON LA
CAPACIDAD ALQUILADA.
Estación Tx, Rx o Diámetro G/T
ambas de antena dB/°K
Cuenca ambas 4.5 m 25
Guayaquil Rx 4.5 m 25
Quito Rx 4.5 m 25
long Este Lat norte F inicio
°/M/S °/M/S Mes/Año
281/00/00 357/00/00 01/97
280/6/00 357/36/00 01/97
281/34/00 359/42/00 01/97
3.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS QUE DEBEN CUMPLIRLOS EQUIPOS A
UTILIZARSE.
Las características que deben tener los equipos deben ser las que pide
INTELSAT en el plan de transmisión y las que se obtienen del resultado del
desarrollo del plan de transmisión incluido los parámetros de transmisión que
se emplean en el plan.
A continuación se detallan las características técnicas de los equipos de la
estación terrena transmisora/receptora y de la estación receptora.
- ESTACIÓN TERRENA TRANSMISORA/RECEPTORA
En la figura 3.2 podemos ver los equipos que componen la estación
transmisora.
Estación terrenaTransmisora/Receptora
Antena
inteSC
VídeoCODEC
1Equipo decontrol
Señales de ..-.-.,.control ¡i''?'*-. iL...
figura 3.2 Estación terrena transmisora de televisión digital
- Codee de Televisión
112
Es el equipo que realizará el proceso de digitalización de las señales de video
en formato NTSC, PAL o en componentes y de audio, provenientes de una
cámara de video. Una vez digitalizadas estas señales, se las comprimirá
usando el estándar de compresión MPEG-2 que se describió en la sección
por último multiplexa las señales de audio y video (el proceso de
digitalización y compresión de las señales de audio y video se las realiza por
separado) para obtener un tren único de bits que será transmitido hacia el
modem.
Las características generales que deberá cumplir el codee son:
- Múltiples entradas para señales de video para señales compuestas (NTSC.,
PAL etc), o de componentes R-Y/B-Y/Y.
- Dos entradas para señales de audio mono o estéreo.
- Estándar de compresión MPEG-2.
- Velocidad de Transmisión desde IMbps hasta 10 Mbps.
- Salidas de video NTSC, PAL.
- Salidas de audio mono y estéreo
- Controles para cambiar velocidad de transmisión.
- Calidad en el procesamiento digital de las señales.
- Alimentación 110/220.
En algunos parámetros se exige ciertos rangos de funcionamiento por
posibles cambios que se puedan presentar en el sistema de comunicaciones.
- Modem
113
El modem es el equipo que realizará la modulación de las señales
provenientes del CODEC de televisión y la demodulación de la señales
provenientes del satélite.
La señal digital de salida del codee modula en fase (QPSK), a mía frecuencia
intermedia FI que puede estar entre 60Mhz y 140 Mhz que son frecuencias
con las cuales se trabaja en transmisión vía satélite .
Tanto las salidas como las entradas del modem deben ser compatibles con los
niveles de salida del codee y los niveles de entrada del uplink (convertidor de
frecuencia ascendente). El modem debe incluir corrección de errores y
estabilidad en la frecuencia de trabajo, posibilidad de cambiar la velocidad de
trabajo por posibles cambios en el codee.
Los valores de los parámetros de transmisión con los que se trabajó en el
desarrollo del plan de transmisión y que debe tener dentro de sus
características el modem son:
- Modulación QPSK
- Velocidad de transmisión entre 6 y 9 Mbps.
-FEC 3/4.
-BER1*10-9 para FEC 3/4.
- Monitoreo de las señales.
- Frecuencia de salida 60 hasta 140 MHz.
- Estabilidad de frecuencia.
114
Algunos codees de televisión incluyen dentro de sus circuitos al modem, si
este es el caso, se añadiría las carecterísticas anotadas anteriormente al
codee.
- Convertidor de frecuencia ascendente (UPLINK)
Este equipo se encarga de trasladar la frecuencia intermedia de salida del
modem que es de 70 Mhz a la banda de frecuencias (5.85 - 6.425 Ghz) de
subida de la banda C, que es la banda con la cual se trabajó en el plan de
transmisión. El nivel de salida del UPLLSK debe ser el adecuado para que el
convertidor se comporte como un exitador para el amplificador de potencia.
Este equipo debe tener los filtros necesarios para eliminar las frecuencias
armónicas y las espúreas.
- Amplificador de Potencia
El p.i.r.e de la estación terrena transmisora se determina en el cáculo de los
enlaces en el plan de transmisión, el p.i.r.e es generado por el amplificador de
potencia conjuntamente con la antena transmisora. Económicamente es más
conveniente que los valores de potencia que entrega el amplificador sean
bajos y que el diámetro de la antena disminuya.
Por posibles ampliaciones de transmisión de otro tipo de servicios como:
datos, telefónicos etc, es necesario que el amplificador de potencia tenga un
gran ancho de banda, para que pueda transmitir más de una portadora.
115
Debido a que el amplificador transmite más de una portadora este tiene que
trabajar en la parte lineal de su curva característica. Para que funcione en la
parte lineal el punto de trabajo debe mantenerse en esta zona (en la mitad)
para tener un backoff de salida determinado, este backoff de salida como se
mencionó en el primer capítulo., es la relación de la potencia de salida del
amplificador en caso de saturación o la potencia máxima de salida en el punto
de trabajo.
En estaciones terrenas transmisoras se pueden emplear tres clases de
amplificadores de potencia:
- Amplificadores de estado sólido.
- Tubos de ondas progresivas.
- Klystrons.
-Amplificadores de estado sólido.
Los amplificadores de estado sólido (SSPA) son los más modernos
existentes en el mercado. Su diseño está basado en la tecnología de los
semiconductores, con este tipo de amplificadores se pueden conseguir
potencias desde los milivatios hasta cientos de vatios en banda C y K.
-Amplificadores de tubos de ondas progresivas.
Los amplificadores de tubos de ondas progresivas (TWTA) consisten de un
tubo de ondas progresivas (TWT) y su correspondiente fuente de
alimentación (EPC). Estos tubos son como los Klystrons, tubos de haz lineal,
11.6
pero sun ñmcionamiento es diferente aunque tienen semejanzas en sus
submódulos. El haz de eletrónes lo produce un cañón de electrones, lo enfoca
y entra en acción recíproca con una onda electromagnética, que se propaga a
lo largo de una línea de retardo en las proximidades del haz. El resultado de
esta acción recíproca es una amplificación. Después de la interacción de la
potencia de HF, el haz de electrones llega al colector. Las líneas de retardo
más usadas son Helix y cavidades resonantes acopladas.
- Klystron
Los klystrons son tubos de haces lineales y alcanzan como mínimo potencias
de salida igual a la de los tubos de ondas progresivas, debido a su
arquitectura tienen gran ancho de banda.
En el Klystron la señal a amplificar llega a una cavidad resonante, el haz
enfocado entra en interacción con la señal. Debido a esta acción recíproca,
una parte de los electrones toma una velocidad diferente. Esta diferencia de
velocidad se convierte en una modulación de la intensidad del haz en un
espacio sin campos. En otro resonador independiente esta modulación de
intensidad genera una señal amplificada.
De estos tres tipos de amplificadores escojemos para trabajar con el
amplificador de estado sólido por sus características sobre los demás. Esta
características son:
- Poseen un gran ancho de banda
117
- Amplificación buena esta entre unos lOdB y 30 dB aunque con los otros
tipos de mplificadores se consigue amplificaciones mayores.
- La linealidad de amplitud y de fase es buena.
- Potencia de salida aceptable desde lOw hasta 150 w aproximadamente que
para transmisiones digitales por satélte son suficientes.
- La fíabilidad que tienen los amplificadores de estado sólido es muy buena,
para el funcionamiento normal.
- El rendimiento es de aproximadamente 10%, actualmente se consiguen
mayores rendimientos.
- La alimentación eléctrica para los amplificadores de estado sólido es baja.
- El tamaño es pequeño por lo que permite un montaje flexible.-
-Antena transmisora/receptora
La antena transmisora/receptora debe estar diseñada para que trabaje en
banda C en transmisión y recepción. La presición de sus elementos
radioeléctricos debe ser grande para que el rendimiento de la antena sea
estable como es la superficie del reflector. Después de la antena debe ir
instalado el duplexor que se encargara de separar las señales de transmisión y
recepción.
Las características básicas que debe tener la antena son:
- Diámetro de la antena 4.5 m.
-Ancho de banda de la antena 3.4-6.425 Ghz (banda C).
- Alta ganancia en transmisión y recepción.
118
- Polarización circular izquierda y derecha
- Los lóbulos laterales deben ser atenuados para evitar interferencias.
- Niveles bajos de interferencia y sensibilidad para transmisión y recepción
respectivamente.
- Baja sensibilidad de ruido térmico.
- Facilidad para orientar la antena, debe soportar condiciones climáticas
adversas como: vientos fuertes, temperatura etc.
ESTACIÓN RECEPTORA
Los equipos básicos que componen una estación receptora de televisión se
los puede ver en el diagrama de bloques de la figura 3.3.
Setal de láctea -;
figura 3.3 Estación terrena de recepción de señales digitales de televisión.
La estación terrena de recepción se encarga de recibir la señal modulada
digitalmente (QPSK), proveniente del satélite a través de la antena,
preamplifícarla por medio de un amplificador de bajo ruido LNR, convertir la
frecuencia de entrada que esta en la banda de los 6 Ghz a una frecuencia
intermedia FI que esta entre 50 y 140 Mhz, demodularla y convertir la señal
de digital a analógica en el decoder de televisión. Prácticamente la
descripción técnica de estos equipos es la misma de los equipos de la
estación terrena de transmisión, con la diferencia del amplificador de bajo
ruido LNR.
- Amplificador de bajo ruido.
Debido a que la señal recibida del satélite es muy débil, la primera
amplificación que se realiza es a través de los amplificadores de bajo ruido
LNR. Según la temperatura de ruido exigida, se usan dos tipos de
amplificadores distintos: paramétricos (Paramps) y GaAs-FET( transistor de
efecto de campo de arseniuro de galio).
Para bajas temperaturas de ruido se usan Paramps, y para altas,
amplificadores de GaAs-FET. El criterio de temperatura está en el margen de
los 4 Ghz en unos 55K, y en la banda de los 12 Ghz en 180 a 200K.
Los amplificadores paramps se clasifican en tres tipos: refrigerados, (Helio de
20K), sin refrigerar (refrigerados termoeléctricamente a unos 40° C,
y calentados a unos 60° C.
120
Según los requisitos un amplificador Paramps esta compuesto de una o dos
etapas de semiconductores paramétricos y otros adicionales para alcanzar la
amplificación requerida. La clasifícasión de los Paramps se basa
exclusivamente en la temperatura de funcionamiento de la primera etapa. En
la banda de los 4 Ghz se usaron al inicio de la comunicación por satélite los
Paramps refrigerados. Con el avance de las características de las antenas y
Param sin refrigerar se dejaron de usar los paramp refrigerados en estaciones
modernas.
-Amplificadores de estado sólido.
Los amplificadores de arseniuro de galio han tenido avances importantes.
Estos amplificadores trabajan a frecuencias mucho más altas que los de
silicio, las características de funcionamiento no se alteran mayormente al
variar la temperatura incluso se llega hasta los -50° C. Los transistores de
arseniuro de galio tienen bajo ruido. Se construyen amplificadores con este
semiconductor con propiedades similares a los amplificadores paramétricos.
Para conseguir la amplificación de 10 dB se debe interconectar varias etapas.
La pequeña cantidad de componentes de este amplificador lo hacen un
equipo muy fiable.
- Equipos comerciales para la transmisión satelital de las señales de video.
Después de realizar una búsqueda de los equipos comerciales de transmisión
y recepción de las señales de video digital, (tarea que no fue fácil ya que las
casas comerciales tienen la información técnica muy reservada) se logró
conseguir información de los equipos marca GENERAL INSTRUMENT.
m
Las características más importantates para la transmisión de señales de
televisión vía satélite con la técnica de acceso satélital SCPC de estos
equipos se detallan en el siguiente punto.
Se consigue con mayor facilidad caracteríticas técnicas y catálogos de
antenas, modems, convertidores de frecuencia, amplificadores de potencia y
amplificadores de bajo ruido que se utilizan en la transmisión y recepción de
las señales de video. Dichos catálogos con las características técnicas de los
equipos (marca EF-DATA y ANDREW) mencionados se encuentran en el
anexo 5 .
- Sistema Uplink Digicipher II SCPC.
El sistema uplink trabaja en el tipo de acceso satélital de un solo canal por
portadora (SCPC), Múltiples canales por portadora (MCPC o TDM).
Permite transmitir una señal de video con el formato NTSC, PAL o SECAM5
4 señales de audio que pueden ser estéreo y señales de control.
Este equipo utiliza el método de compresión de imágenes MPEG-2 para
reducir el ancho de banda de transmisión a una fracción del ancho de banda
disponible en los transpondedores del satélite.
El sistema uplink SCPC tiene varios modos de funcionamiento. Cada modo
tiene diferente velocidad de transmisión, ancho de banda, modulación y
FEC. La tabla 3.4 cita algunos de los modos de transmisión del sistema de
transmisión Digicipher II.
122
Tabla 3.4 Modos de operación del sistema de transmisión DigiCipher u
Ancho de banda
ocupado (Mhz)
36
36
36
24
24
18
12
6
6
4
Modulación
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
Offset QPSK
Offset QPSK
Offset QPSK
Offset QPSK
Offset QPSK
Velocidad de la
información (Mbps)
27
36
40
18
27
20.2
13.5
6.7
7.9
4.5
FEC
1/2
2 / 3
3 / 4
1 /2
3 / 4
3 / 4
3 / 4
3 / 4
7 / 8
3 / 4
- Configuración del equipo
El sistema DigiCipher II consta de los siguientes equipos (algunos de ellos
son opcionales)
- Decodificador de la señal de video NTSC Faroudja
- SCPC Codificador
- Monitor terminal
- DSR integrado receptor/decodificador (accesorio)
- Convertidor de frecuencia a banda L (opcional)
123
- Descripción
El diagrama de bloques de la figura 3.4 muestra el funcionamiento básico del
sistema Digicipher II trabajando en modo SCPC1 .
videoNTSC
Channelsdedatos
YCrJ0b_l
RyL
SCPCENCODER
InputChanelDatos
Monitorport
figura 3.4 Diagrama de bloques del codificador.
La señal de video que esta en formato NTSC, PAL o SECAM alimenta al
decodificador de color Faroudja que decodifica la señal de video en sus tres
componentes luminancia (Y), Rojo (Cr) y Azul (Cb). Estas señales habilitan
al codificador para procesar eficientemente las señales separadamente.
Las señales de audio pueden entrar al sistema como una combinación de
canales mono y estéreo, con canales OL y OR como canales de audio de
programa primario y canales 1L y IR como programa secundario de audio.
1 Guia de Usuario DigiCipher
12A
Existe un canal auxiliar para entrada de datos a 9600 bps. Este canal de
datos se une en el mismo stream data de las señales de video y audio.
Las componentes de video y audio son combinadas en el codificador SCPC,
el cual aplica las técnicas de compresión de señales de video digital basadas
en la técnica de compesación de movimiento, transformada discreta de
codeno (DCT). El estándard de compresión de video con el que trabaja es el
MPEG-2 con el que se obtiene una buena calidad de video a bajas
velocidades (menor ancho de banda de transmisión) y permite tener
interoperabilidad con otros servicios.
Los datos modulan en QPSK o OQPSK una frecuencia intermedia FI de 70
Mhz.
El ancho de banda ocupado de la FI varia de acuerdo al modo de trabajo,
desde 4 hasta 24 Mhz.
La salida de FI alimenta a un convertidor de frecuencia ascendente en la
banda de subida (6 Ghz).
El decodificador también tiene una salida FI que se la utiliza para llevar un
control de la señal de salida. La salida FI de prueba puede alimentar a un
analizador de espectros de radiofrecuencua o un equipo comercial DSR
receptor/decodificador que se utiliza para monitorear las señales de video y
U5
audio que se están transmitiendo. Se necesita un convertidor de frecuencia
(Upconvertor) para llevar la FI de prueba de 70 Mhz a la banda-L
El pórtico monitor ayuda a diagnosticar y notifica al operador las fallas que
se tiene en el codificador.
- Conexión con equipos externos
El sistema DigiCipher II soporta una entrada de video y dos entradas de
audio estéreo. El video debe ser de formato NTSC con 525 líneas / 60 Hz de
frecuencia por cuadro, PAL o SECAM.
Las fuentes de audio deben ser de baja impedancia, para una impedancia de
entrada de 600 ohms. El nivel pico de la señal de entrada debe ser de 16 dBm
(recomendado por el fabricante).
- Conexiones de video
La señal de video se conecta al decodificador de color Faroudja.
Requerimientos de interface para video;
- tipo de señal NTSC, PAL o SECAM.
- Número de canales 1
- tipo de conector BNC
- Impedancia de entrada desbalanceada 75 ohms
- Nivel de señal video compuesta, syncronismo negativo,
1 V p-p 10% máximo.
126
- Conexiones de audio
la señal de audio es directamente conectada al codificador SCPC, a través de
los conectores de 3 pines XLR.
- Requerimientos de conexión.
Tipo de señal
Número de entradas
Tipo de conectar
Amplitud de la señal
Nivel de clipping
Pre-Emphasis
Audio en banda base (20 hasta 20 kHz)
4
XLR-3 balanceada o desbalanceada
O dBm con 600 ohms de entrada
+ 16 dBm 0.1 con 600 ohms a 1 kHz.
(15 usec - 50 usec)
- Canal auxiliar de datos
interface
Número de canales
Input conectar
Formato de los datos
Modo
EIA-232D DTE
3
25 pines D-sub male
2400 O 9600 bps
Dúplex, control de flujo XON/XOFF.
- Sistema DigiCipher (R) IIDSR-4000
El sistema DigiCipher (R) IIDS R-4000 es un equipo que integra recepción
y decodificación de señales de ftádeo NTSC transmitidas digitalmente con
modulación QPSK o OQPSK, en modo de un canal por portadora (SCPC) o
múltiples canales por portadora (MCPC). es compatible con el estándard de
127
compresión MPEG-2, es decir que puede descomprimir señales con ese
formato.
Las señales de salida son: una señal de video en formato NTSC siempre y
cuando la señal transmitida también estuvo en este formato., cuatro salidas de
audio que pueden ser estéreo o monoestéreo.
Este equipo puede trabajar en conjunto con el DigiCipher II para formar un
solo sistema de transmisión/recepción.
Al DS R-4000 se le puede controlar y programar mediante un computador,
lo que facilita su operabilidad.
Para recibir las señales del satélite la entrada del DS R-4000 debe ir
conectada al amplificador de bajo ruido (LNR)3 el cual se encarga de
amplificar la señal recibida y convertir la frecuencia recibida de 6 Ghz a una
frecuencia en banda-L (0.95-1.55GHz).
Las principales especificaciones Técnicas de este equipo son;
Especificaciones de entrada
Entrada de frecuencia ..0.95 - 2.05 Ghz
Nivel de entrada...., ....-65 - 25 dBm
Lmpedancia de entrada RF 75 Ohms
m
Potencia reflejada... .................80 dB inin.
Velocidad de datos ...........3.25, 4.88, 7.32 Mbps
FEC 5/11, 1/2, 3/4, 7/8, 2/3, 5/6
- Procesamiento Digital
Eb/No(FEC=l/2)......... .4.0 dB
- Video
Nivel de salida..... ....1 Vp-p en75 Ohms
Ganancia diferencial....... 3%p-p máx.
Fase diferencial........... 3% p-p máx.
Relación señal/ruido .57 dB en luminancia
Tipos de señal ....' OQPSK o QPSK
DigiCipher II
- Audio
Nivel de salida +16.0 dBm, ± 0.1 dB en
600 ohms balanceado.
Repuesta de frecuencia ±0.5 dB, 20 Hz-20kHz.
Distorsión de armónicas 0.4% o mejor a IkHz
Relación señal/ruido, 85 dB o mejor
129
CAPITULO IV
EVALUACIÓN ECONÓMICA
En este capítulo se realizará una evaluación de los costos que intervienen en
la implenaentación tanto de una red nacional de televisión en base a
microondas como en base al uso del satélite, con el propósito de determinar
cual resulta económicamente mas conveniente.
Le red nacional de televisión en base a microonda que tomaremos como
ejemplo para poder realizar la comparación, es la red recientemente
implementada para la empresa de televisión TELERAMA., la cual tiene sus
estudios en la ciudad de Cuenca. Los datos de costos que intervienen en este
tipo de proyectos y características de los equipos utilizados en esta red fueron
proporcionados por la empresa ECUATRONIX a quienes agradecemos por
su colaboración.
El sistema nacional de enlaces de microonda, para transmitir la señal
originada desde Cuenca hasta las ciudades de Quito y Guayaquil comprende
equipos y demás accesorios, ubicados en los cerros de : Cerro Cruz, Cerro
130
Bueran, Cerro Altarurco, Cerro del Carmen, Cerro Capadia, Cerro Püizurco
y Cerro Pichincha, más detalle de las características de estos enlaces y de la
red en base al satélite se explican en las siguientes secciones.
4.1 RED NACIONAL DE TELEVISIÓN EN BASE AL SATÉLITE.
Implementar una red de televisión nacional en base al uso del satélite, nace
de la inquietud de una empresa nacional de televisión, que al realizar una
evaluación del estado técnico de sus equipos que se encuentran operando
actualmente, se vieron con la necesidad de realizar una reestructuración de la
red nacional.
Debido a que realizar una inversión para renovación de equipos es costosa,
se busca otra alternativa que es, el uso del satélite para distribuir las señales
de televisión.
También se hace necesario el uso del satélite, para distribuir las señales de
televisión para empresas nuevas, porque el espectro electromagnético se
encuentra saturado para realizar enlaces de microonda. Este es el caso de la
empresa de televisión "sí TV" y "TELEVISIÓN SATELITAL"
En una red nacional de televisión en base al uso del satélite, Las estaciones
terrenas tanto de recepción como de transmisión deben ir ubicadas en sitios.,
donde no exista interferencias para la señal, esto es, aislada de líneas de alta
131
tensión, fábricas etc. Por lo general van ubicadas en el mismo lugar donde se
encuentran los estudios.
A la red nacional pueden incorporarse estaciones móviles de transmisión y
recepción con el objeto de transmitir, desde puntos donde se origina la
información como por ejemplo: partidos de fútbol y noticias importantes que
se originen en cualquier parte de la región donde cubra el haz del satélite.
Por efectos de análisis la red nacional que vamos a tornar como ejemplo,
cubrirá las ciudades de Cuenca, Qmto y Guayaquil, ya que una inversión de
esta naturaleza empieza cubriendo las principales ciudades del país, para
luego de algún tiempo realizar una ampliación de la red.
La ubicación de las estaciones terrenas tanto de transmisión como de
recepción se indican en la tabla 4.1 y se la puede ver en la figura 4,1.
Tabla 4.1 Puntos de transmisión y recepción de la señal satelital.
EQUIPO
Estación Tx/Rx
Estación Rx
Estación Rx
Estación móvil
CIUDAD
Cuenca
Quito
Guayaquil
-
PTO DE DISTRIBUCIÓN
Cuenca
Quito
Cerro del Carmen
-
Red
Nac
iona
l de
T,V
digi
tal
vía
saté
lite
Cuen
ca)
!\a
Tx/
Rx
Seña
les
de
cont
rol
D .
/n
*» \
(\Q¿w
to}
\e
na y
Vi V
n
,. ,
„ ,
Dow
nlin
kyM
odem
*
Vid
eo (N
TSQ
"Aud
io
Rece
ptor
(G
uaya
quil)
Ant
ena
y
Dow
nlin
kyM
odem
Vid
eo (
NTS
C)
figu
ra 4
.1 R
ed n
acio
nal
de te
levi
sión
por
sat
élite
133
4.1.1 DESCRIPCIÓN DE LA RED SATELITAL
Inicialmente tendremos únicamente una estación terrena fija
transmisora/receptora que irá ubicada en la ciudad de Cuenca. Desde esta se
transmitirá una señal de video y dos señales de audio, de las cuales una será
para programación y la otra para comunicación.
La señal de audio de comunicación servirá para enlazarse entre estaciones
terrenas transmisoras/receptoras y estaciones móviles, y así coordinar las
conmutaciones para las transmisiones desde diferentes, partes del país. Las
estaciones transmisoras/receptoras al igual que la estación móvil podrían
implementarse a futuro, la razón por la cual no las incluimos inicialmente, es
por motivos de análisis ecomómico.
La señal del satélite será receptada por esta misma estación, para desde este
punto mediante un enlace de microonda esta señal se transmita hacia cerro
Cruz, sitio desde el cual la señal será difundida por un transmisor UHF, hacia
Cuenca y los poblados aledaños.
En las ciudades de Quito y Guayaquil irán ubicadas las estaciones terrenas
receptoras en los estudios del canal en Quito y en los estudios del canal
ubicados en cerro Del Carmen en Guayaquil. La señal receptada por estas
estaciones (una vez demoduladas y decodificadas) pasan a los transmisores
de microonda, según sea el caso, para llevar la señal a los puntos (cerro
134
Pichincha para Quito y cerro Del Carmen para Guayaquil) desde donde será
difundida por medio de un transmisor UHF.
La ventaja que tenemos en la red en base al uso del satélite, es que se puede
instalar estaciones receptoras en cualquier punto del país, siempre y cuando
se disponga de energía eléctrica en esos sectores, sin importar los obstáculos
geográficos que existan entre los puntos de comunicación.
4.2 COSTOS DE IMPLEMENTACIÓN DE LA RED
En esta sección se describirá los costos de los equipos que se escojieron en la
sección 3.4 para implementar la red de televisión nacional en base al uso del
satélite y los costos de arrendamiento del transpondedor.
Los precios de los accesorios como: cables de antena, racks para colocar al
equipo de telecomunicaciones., sistemas de ventilación, sistema eléctrico,
instalación de los equipos, construcción de las casetas donde irá ubicado todo
el sistema de transmisión/recepción fueron obtenidos en el mercado local,
gracias a la colaboración del Ing Patricio Villacís de la empresa
ECUATRONIX .
4.2.1 COSTO DE IMPLEMENTACIÓN DE LA RED FÍSICA
En este punto se indican los costos de todos los equipos y accesorios que
intervienen en la implementación de la red física.
135
- COSTO DE ESTACIÓN TERRENA RECEPCIÓN/TRANSMISIÓN DE VIDEO
Descripción Cantidad
Antena 4.5m Tx/Rx marca LNR
Amplificador 50w marca LNR
Uplink en banda-C marca LNR
LNB marca LNR
Codificador de video digital
DigiCipher II, General Instruments
Receptor de video digital
DigiCipher II ( R ) DS R-4000 G I
Accesorios y construcción de caseta
1
1
1
1
1
1
1
Precio (US $)
16.000
40.000
1000
600
130.000
4.000
20.000
Total (US $)
16.000
40.000
1000
600
130.000
4.000
20.000
SUBTOTAL US $ 211.600
- COSTO DE ESTACIONES RECEPTORAS DE VIDEO
Descripción Cantidad Precio (US $) Total (US $)
Antena de 4.5m Rx 16.000 32.000
Amplificador de bajo ruido LNB 600 1.200
Receptor de video digital
DigiCipher II (R) DS R-4000 GI
4.000 8.000
Accesorios y construcción de caseta 20.000 40.000
SUBTOTAL US $
TOTAL us$81.200
292.800
136
4.2.2 COSTO DEL SEGMENTO ESPACIAL
INTELSAT presenta algunas formas de tarifas de arrendamiento de los
transpondedores o parte de ellos. Estas formas son: alquiler de servicios
ocasionales y alquiler para servicio permanente, dentro de estas tenemos:
servicio sujeto a prioridad en el cual INTELSAT se puede apropiar de la
capacidad arrendada si los servicios internacionales lo requieren y un servicio
no sujeto a prioridad o no interrumpible.
Dentro de estas opciones de arrendamientos la opción que aplica para
transmisión de televisión de manera permanente es la tarifa para el alquiler no
interrumpible de transpondedores, para banda C.
Los cálculos del costo del alquiler de parte o todo el ancho de banda del
transpondedor, se hace en base a los datos de la tabla 4.2 para alquiler no
interrumpible.
Se puede alquilar el segmento espacial desde una semana hasta 15 años, en
anchos de banda desde 0.1 hasta 72 Mhz. Si se necesita un ancho de banda
que no este dentro de los anchos de banda presentados en la tabla, el costo se
debe calcular multiplicando el número de segmentos que se requieran para
llegar a tener el ancho de banda para la transmisión, por el costo anual de la
137
unidad de segmento espacial que se tomó (de la tabla 4.2) como base para
calcular el número de segmentos y por el tiempo de alquiler.
Tabla 4.2 Tarifas para el alquiler no interrumpible de transpondedores en banda-C
UNIDAD DE
ALQUILER
(MHz)
0.1
1
5
9
18
24
36
72
CARGO POR PERIODO
DE ASIGNACIÓN
1 Semana Imcs 3 meses 1 año
0.7
5.9
25.8
40.0
80.0
100.0
145.0
240.0
2.1
18.2
80.0
125.0
240.0
315.0
445.0
735.0
4.0
34.0
149.0
235.0
255.0
590.0
835.0
1380.0
7.8
66.7
315.1
510.0
980.0
1265.0
1780.0
2860.0
CARGO POR AÑO
5 años 10 años 15 años
6.9
58.6
258.0
410.0
780.0
1015.0
1440.0
2375.0
5.8
49.3
229.6
340.0
650.0
845.0
1200.0
1985.0
5.1
43.4
201.6
300.0
575.0
745.0
1050.0
1705.0
Con los datos obtenidos en la elaboración del plan de transmisión, de ancho
de banda utilizado, obtenemos el número de segmentos de 1 Mhz para
determinar el costo del alquiler de este ancho de banda, para 5 años.
COSTO DEL SEGMENTO TERRENO ALQUILADO
Unidad de
alquiler
IMhz
Costo anual de # de segmentos Tiempo de
la unidad alquiler
58.6 8.9
TOTAL
Costo total
USS 2607.7
USS 2607.7
138
A este valor hay que aumentar el 40% del total1 , que se desglosa de la
siguiente manera:
-20% del total se debe cancelar a la Superintendencia de Telecomunicaciones
por el uso de la frecuencia.
-20% del total se debe cancelar a EMETEL (este valor consta dentro de las
tasa y tarifas de EMETEL).
Con lo que el valor total queda; 2 607.700 + 2 607.700*0.4 = 3 650.780
- Costo total del sistema satelital
Descripción Costo (US $)
Implementación de la red satelital 292.800
Alquiler del segmento espacial 3,650.780
TOTAL U S $ 3 . 9 4 3 . 5 8 0
4.3 COSTOS DE IMPLEMENTACION DE UISTA RED NACIONAL EN BASE A
MICROONDA
Una red nacional en base a microondas esta compuesta de varias trayectorias,
para llegar de un punto a otro. Dependiendo de la ubicación geográfica entre
los puntos esta puede tener de uno a varios enlaces. En lo que se refiere al
sistema nacional de microondas • que hemos tomado como ejemplo para
Datos proporcionados por Ing Cajas de la Gerencia ejecutiva de EMETEL
139
realizar la comparación económica, es el sistema de la red nacional de
microondas de la empresa TELERAMA que actualmente esta en operación.
Los datos técnicos y de costos de esta red fueron proporcionados, gracias a
la colaboración del Img Patricio Villacís, por la empresa ECUATRONIX
que fue la empresa encargada de realizar los estudios técnicos y de
implementar la red nacional de microondas, debido a su gran experiencia de
muchos años para realizar este tipo de trabajos.
La red de microondas esta compuesta por equipos de transmisión y recepción
de la marca italiana ITELCO, que son equipos ya probados en otras redes,
por lo que se garantiza su calidad de funcionamiento, y de parábolas con sus
respectivos cables de alimentación de antena, marca estadoudinense,
ANDREW, que al igual que los equipos ITELCO tienen calidad probada para
trabajar en cerros.
La señal de televisión que debe transmitirse se origina en la ciudad de
Cuenca y debe llegar hasta las ciudades de Quito y Guayaquil.
En la figura 4.2 se puede observar los enlaces que se necesitan para que la
señal llegue a dichos puntos.
La señal originada en Cuenca es recogida por un traslador ubicado en el cerro
Buerau, Esta señal es modulada en frecuencia en la banda de 1.7 - 2.4 GHz
para ser transmitida hasta el cerro Altarurco en donde se encuentra un
TELERAMARED NACIONAL
figura 4.2 Red nacional de microondas
142
Tabla 4.4 Distancia entre cerros.
cerro Cruz - cerro Bueran
cerro Bueran - cerro Altarurco
ceiro Altarurco - cerro Del Carmen
cerro Del Carmen - cerro Capadla
cerro Capadla - cerro Plilizurco
cerro Pilizurco - cerro Pichincha
Distancia (Km)
37.14
18.22
107.22
133.14
43.48
110.78
Este sistema nacional de microondas consiste., a más de los equipos de
microonda de: de casetas con las respectivas instalaciones eléctricas y de
ventilación adecuadas para mantener a los equipos a temperaturas normales
de funcionamiento, construcción de torres para ubicar en estas las antenas
parabólicas de transmisión y/o recepción de la señal de microonda, según el
caso, guardianias, cerramientos etc, que a la hora de realizar la evaluación
económica significan costos muy importantes que deben ser tomados en
cuenta en la implementación de cualquier red nacional de comunicación.
A continuación se indican los costos de los equipos y más componentes que
se requieren en cada trayecto.
143
- Trayecto Cuenca - Guayaquil
Cerro Bueran
l Transmisor de microonda, banda 1,7-2,5 GHz
AC/DC, 5w, ITELCO LKFMOl/Tx
1 Parábola tipo grid 4', ANDREW
Accesorios (cables, conectares, tubo ISO, racks,
instalación etc.)
1 Caseta mas cerramiento
SUBTOTAL
USA
USA
USA
USA
USA
$
$
$
$
$
11580
2120
3194
4000
20894
Cerro Altarurco
1 Repetidor de microonda banda 1,7-2,7 GHz AC/DC
ITELCO LKFM01 Rx/Tx/5w
1 Amplificador de microonda, banda 1,7-2,7 Ghz
in=5w, out 15/20w 6dB de ganancia, ITELCO LK-20
1 Parábola tipo Grid de 10' ANDREW
1 Parábola tipo Grid de 4' ANDREW
Accesorios (cables,conectores, tubos ISO, racks,
instalación, etc)
1 Caseta más cerramiento
SUBTOTAL
USA
USA
USA
USA
USA
USA
USA
$
$
s
$
$
$$
15580
4338
4230
2120
4435
4000
30473
144
Cerro del Carmen
\r de microonda banda 1,7-2,7 GHz AC/DC
ITELCO, LKFMOl/Rx/LNA
1 Parábola tipo Grid de 10' ANDREW GP-10F-19A
Accesorios (cables, conectores,tubo ISO, racks,
instalación, etc)
SUBTOTAL
USA $
USA $
USA $
USA $
8463
4230
3996
16689
- Trayecto Guayaquil - Quito
Cerro del Carmen
1 Transmisor de microonda banda, 1,7-2
AC/DC, ITELCO LKFM01 Tx/5w
,7 Ghz , 5w,
1 Amplificador de microonda, banda 1,7-2,7 Ghz
out 15/20w, 6dB gain, ITELCO LK-20.
1 Parábola tipo grid 10', ANDREW
Accesorios (cables, conectores, tubo
instalación etc).
ISO, racks,
SUBTOTAL
USA
USA
USA
USA
USA
$
$
$
$
$
11850
4388
4230
2119
22587
145
Cerro Capadla
1 Repetidor de microonda banda, 1,7-2,7 Ghz, AC/DC
ITELCO LKFM01 Rx/Tx/5w.
1 Parábola tipo grid 10' ANDREW
1 Parábola tipo grid de 6' ANDREW
Accesorios (cables, conectares, tubo ISO, racks,
instalaciones etc).
Construcción de caseta y cerramientos.
SUBTOTAL
USA
USA
USA
USA
USA
USA
$
$
$
$
$
$
15580
4230
3230
4233
4000
31273
Cerro Pilizurco
1 Repetidor de microonda, banda 1,7-2,7 GHz, AC/DC
ITELCO LKFM01, Rx/Tx/5w
1 Parábola tipo grid 6' ANDREW
1 Parábola tipo grid 8' ANDREW
Accesorios (cables, conectares, tubo ISO, racks,
instalaciones etc).
Construcción de caseta mas cerramiento
SUBTOTAL
USA $
USA $
USA $
USA $
USA $
USA $
15580
4230
3230
4233
4000
31273
146
Cerro Pichincha
1 Receptor de microonda, banda l,-2,7 Ghz, AC/DC
ITELCOLKFMOIRx.
1 Parábola tipo grid 10' ANDREW
Accesorios (cables, conectares, tubo ISA, racks,
instalación etc)
SUBTOTAL
TOTAL
USA $
USA $
USA $
USA $
USA $
8463
4230
3996
16689
169878
4.3.1 COSTO DE ARRENDAMIENTO DE LAS FRECUENCIAS DE ENLACE.
El costo total de arrendamiento de las frecuencias de enlace para la red
nacional de televisión, en base a microondas, se calcula mediante mía tabla
impuesta por la SUPERINTENDENCIA DE TELECOMUNICACIONES,
esta tabla se encuentra en el Anexo 1.
En esta tabla cada servicio de comunicaciones está clasificado por categorías,
cada categoría tiene su cálculo impuesto, para determinar el costo de
arrendaniento de las frecuencias.
El servicio de enlaces radioeléctricos que es el que nos interesa, esta
clasificado en la categoría 240 y su cálculo impuesto es el siguiente:
147
IM= 0,06*SMGVT*NC*N1?*NEL (4.1)
T = 1*SMVGT*NC*NEL (4.2)
donde:
IM : Imposición mensual
T : Tasa por conseción o renovación del servicio
SMGVT : Sueldo mínimo vital general de los trabajadores
NC : Número de canales por frecuencia.
NF : Número de frecuencias
NEL : Número de enlaces
Para la red nacional de microondas, estos parámetros tienen los siguientes
valores:
SMGVT=$ 65.000
NF =6
NC =1
NEL =6
Entonces los valores de IM y T son:
IM= 0,06*65.000*6*1*6
IM= $140.400
T =65.000*1*6
T =$390.000 '
148
Nota: La renovación del servicio es cada 5 años.
El costo total del uso de las frecuencias para 5 años es:
Costo= 12*5*140.000 + 390.000
Costo=$ 8 439.000
Costo= US $2.683
El valor de este costo estará sujeto a cambios debido, a que el sueldo mínimo
vital de los trabajadores, sufre cambios por lo menos dos veces al año.
4.4 COMPARACIÓN DE COSTOS ENTRE LA RED EN BASE AL USO DEL
SATÉLITE Y AL USO DE MICROONDAS.
La comparación entre los costos la realizamos, en dos partes. En la primera
comparación solo intervendrán los costos de los equipos únicamente y en la
segunda el costo total incluido el costo de arrendamiento del ancho de banda
de transmisión para la red satelital y el costo de arrendamiento de las
frecuencias de enlace para el sistema terrenal.
Para realizar la comparación económica recurriremos a la relación
costo/beneficio, que es igual a:
Y= costo/beneficio (4.3)
149
donde:
costo : es la suma de los costos independientes de los
equipos y de la implementación del nuevo sistema,
beneficio: es el valor anual que se ahorra con el nuevo
sistema, multiplicado por el número de años de
vida probable del sistema a implementarse.
Para la implementación de la red nacional en base al uso del satélite, el
beneficio con respecto al sistema satelital es igual a:
beneficio^ Ct - Cs (4.4)
en donde:
Ct: es el costo del sistema en base a microonda
Cs: es el costo del sistema en base al uso del satélite
La interpretación del valor de Y es el siguiente:
- un valor positivo y menor que uno de Y significa que el sistema en base al
satélite, es mejor económicamente que el terrenal. Lo que quiere decir que es
factible su implementación.
- si el valor de Y es negativo, el sistema en base a microondas es más factible
económicamente que el sistema satelital.
150
- un valor de Y que tienda al infinito, significa que ambos costos son
aproximadamente iguales, la implementación de cualquier sistema dependería
netamente de aspectos técnicos.
- Comparación de los costos de los equipos.
En esta parte realizamos la comparación únicamente de los costos de los
equipos.
Para el sistema satelital:
Cs= US $ 292.800
Para el sistema terrenal:
Ct-US $169.878
con los valores de C el beneficio es:
beneficio^ 169.878-292.800
beneficio= - 122.922
La relación costo/beneficio, con respecto al sistema satelital es:
Y=292.800/(- 122.922)
151
De este resultado podemos concluir, que el sistema terrenal es más ventajoso
económicamente que el sistema satelital, y esto es fácilmente de darse cuenta
porque el costo de los equipos para comunicación satelital es alto, con
respecto a los terrenales.
- Comparación de costos de los sistemas.
En este punto compararemos los costos totales de los sistemas incluido los
costos, de arrendamiento de parte del transpondedor para el sistema satelital
y de arrendamiento de las frecuencias de enlace para el sistema por
noicroondas.
costos = US S 3 943.580
costoT= USS 172.561
donde:
costos : costo del sistema satelital
costox : costo del sistema terrenal
Con estos valores, obtenemos el beneficio con respecto al sistema satelital;
beneficio= 172.561 - 3 943.580
beneficio^ -US S - 3 771.019
152
Y = 3 943.580/(-3 771.019)
Y = -1,045
Como se ve claramente, la inversión que se requiere realizar para
implementar una red satelital, es muy superior a la inversión en una red en
base amicroonda.
Con el costo de una red satelital se podría implementar, cerca de unas 20
redes terrenales de las mismas características.
A no ser por el costo de arrendamiento de los 8.9 Mhz de ancho de banda del
transpondedor la diferencia no sería muy significativa. Únicamente el costo
de arrendamiento significa el 89.9 % de la inversión para tener 5 años de
servicio.
4.4.1 COMPARACIÓN ECONÓMICA PARA AMPLIACIÓN DE REDES
SATELITALES Y POR MICROONDA.
Con el objeto de realizar una comparación de una verdadera red nacional de
televisión por microonda con una red satelital, a los proyectos iniciales los
vamos a ampliar para cubrir la mayor parte del país.
Tener una red de microondas que cubra la mayor parte del país, puede
demorar aproximadamente unos tres años, dependiendo del poder económico
de la empresa inversionista el tiempo puede reducirse. Esta es la razón por la
153
cual realizamos una comparación inicial, solamente cubriendo las tres
ciudades principales del país.
La ampliación de la red nacional va ha cubrir la región oriental y provincias
de la Costa y Sierra.
- Costos de ampliación de la red nacional por microonda
En este punto indicaremos en forma resumida los costos y los trayectos
totales para llegar a cubrir diferentes ciudades del país.
Dentro de los costos totales estará incluido precios de construcción de
casetas, torres, equipos de transmisión, instalación, antenas etc.
Ciudad a cubrir
Peninsula de Santa Elena
Manabí
Puyo-Mera/Provincia de Pastaza
Tena-Archidona/Provincia del Ñapo
Macas/Sucua/Mendez/Limon/Provincia de Morona
Santiago
Loj a/Provincia de Loja
Esmeraldas/Provincia de Esmeraldas
Túlcan/Provincia del Carchi
Machala/Sta Rosa/Pasaje/Provincia de El Oro
N° de enlaces
2
1
2
2
1
2
1
2
1
SUBTOTAL
Costo US $
68.128
40.246
79.951
82.896
29578
65.747
40.246
68.128
38.775
513.695
154
- Costos de arrendamiento de las frecuencias de enlace
De la misma forma como se realizó el cálculo en la sección 4.2 se determina
el costo total de arrendamiento de los 14 enlaces, que se tiene en esta
ampliación.
IM= 0.06*65000*14*1*14
]M= 764.440
T = 65.000*l*14
1 = 910.000
Entonces el costo total para 5 años será;
costo total = 12*5*764.440 + 910.000
costo total = 46 776.400
Transformando a dólares:
(tomando precio del dolar a $3145)
costo total = US S 14.873
155
Conocidos los costos parciales calculamos el costo total de la ampliación del
sistema por microonda.
costo del sistemaT = 513.695 + 14.873
costo del sistemaT -uss 528.568
- Costo de ampliación de la red satelital
En la ampliación de la red satelital no incluye el costo de arrendamiento de la
fracción del transpondedor porque, este pago se realiza independientemente
del número de estaciones terrenas y de su ubicación dentro de la cobertura
del haz.
Ubicación de la estación receptora
Península de Sta Elena
Porto viejo
Puyo
Tena
Macas
El Oro
Loja
Tulcán
Esmeraldas
TOTAL
Costo US S
40.600
40.600
40.600
40.600
40.600
40.600
40.600
40.600
40.600
365.400
156
Entonces el costo de ampliación de la red por satélite es:
costo del sistemas = US $ 365.400
y el beneficio con respecto al sistema satelital es:
beneficio = 528.568 - 365.400
beneficio = US $163.168
Con este resultado concluimos que ampliar una red satelital es menos costosa
que ampliar una red por microondas.
La relación costo/ beneficio será:
Y-365.400/163.168
Y= 2,239
Sí añadimos estos costos a los que inicialmente se analizaron tendríamos los
costos de toda la red nacional con amplia cobertura.
costoSSiA = US $4 308.980
costoSTjA = US $ 701.129
157
donde:
costossiA' es el costo del sistema satelital inicial y ampliado.
es el costo del sistema terrenal inicial y ampliado.
con lo que:
beneficio= 701.129- 4308.980
beneficio- US S - 3 568.419
Con este resultado total, se ve que la diferencia existente entre los dos
sistemas disminuye, con el aumento de los puntos de distribución de 3 a 12,
aunque esta cantidad no es significativa( 202.600).
La relación costo/beneficio será:
Y= 4 308.980/(-3 568.419)
Y=-l ,2
Si el número de enlaces por microonda tiende a aumentar la diferencia de
costos (beneficio) disminuye, con lo que el valor de Y aumenta
negativamente, lo que quiere decir que el costo del sistema por microondas
tiende a ser comparable con el costo del sistema satelital.
158
4.5 ZONAS DE COBERTURA
La figura 4.3 muestra las zonas (sombreadas) que tienen y que podrían tener
servicio de televisión a través de transmisores ya sea en UHF o en VHF
ubicados en los cerros estratégicos para difundir la señal, con la red de
microondas inicial y ampliada.
Las zonas que no están sombreadas son aquellas zonas que en la actualidad
no tienen servicio de televisión, ya sea por motivos económicos o por que la
situación geográfica de las zonas no permite llegar con las señales de
televisión. Este es el caso de la región norte de la provincia de Esmeraldas
frontera con Colombia , las regiones del sur-oriente frontera con el Perú y la
región insular de Galápagos.
El objeto de este análisis de servicio de televisión en el Ecuador, es para
comparar las ventajas que tiene el sistema satelital sobre el sistema por
microonda en cuanto a la mayor facilidad de llegar a regiones alejadas del
país, venciendo obstáculos geográficos y económicos.
Es verdad que el esfuerzo que se realize para llegar a estas regiones del país
es únicamente por dar servicio, con lo que se obtendría una mayor
integración del país sin esperar beneficios económicos.
Zon
as s
in s
ervi
cio
de te
levi
sión
Cer
ro.d
e o
m
S
Hoj
as X
\ D
Jpic
hinc
ha.
A-f
íin
m'n
V
__
j/
figu
ra 4
.3 Á
reas
de
cobe
rtur
a de
las
seña
les d
e tel
evis
ión
u ve
160
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. CONCLUSIONES.
• La inversión que se necesita realizar para implementar una red nacional de
televisión en base al satélite, es aproximadamente 20 veces la inversión
para implementar una red por microonda. De todas maneras esta
alternativa no se descarta, ya que a pesar de la gran inversión si se obtiene
beneficios económicos por los contratos de publicidad, así lo demuestra la
empresa "sí T.V".
Para las empresas de televisión cuyas red nacional es en base a microondas
y que desean realizar una reestructuración de su red, económicamente no
les es factible reemplazar su sistema actual por el sistema satelital. Más
bien deberían cambiar sus equipos que se encuentran en malas
condiciones de funcionamiento y realizar un buen mantenimiento de sus
equipos.
161
A pesar de la inversión tan grande que se necesitaría realizar para el
sistema satelital, la empresa inversionista no es dueña de todo el sistema
de comunicaciones, lo que no sucede con la red por microondas que no
necesita alquilar un equipo de comunicación para su funcionamiento.
Con una red satelital se puede llegar a regiones como Galápagos, regiones
fronterizas con el Perú y Colombia que actualmente no cuentan con
servicio de televisión ya sea por dificultades geográficas o económicas.
Resulta más beneficioso económicamente ampliar una red satelital que este
ya implementada que ampliar una red por microondas, además que su
implementación es mucho más rápida, únicamente se tiene que instalar una
estación receptora en los puntos desde donde se va ha difundir la señal, en
cambio que para la red por microondas se debe construir casetas, llevar
energía eléctrica, a cada uno de los puntos que intervienen en el enlace
para llegar a determinada región, tarea que lleva mucho tiempo.
La confiabilidad de los sistemas es discutida, para la red por microondas si
falla un punto de la red se quedarían sin servicio varias poblaciones que
dependan de ese punto, en cambio en la red satelital si falla el
transpondedor se queda sin servicio todo el país.
Con los métodos de compresión de las señales de video se ha logrado
reducir notablemente el ancho de banda necesario para las transmisiones,
162
con lo que pasa de ser una desventaja a ser una ventaja con respecto a las
transmisiones analógicas.
• Para garantizar la calidad en la transmisión, en la elaboración del Plan de
Transmisión se hizo necesario aumentar el ancho de banda asignado para
la transmisión en 2.9 MHz, lo que aumenta los costos pero a cambio de
una transmisión de buena calidad.
• Un beneficio de la red satelital es que las señales pueden ser receptadas
por otros países que estén dentro de la cobertura del haz del satélite, con lo
que el país se hace conocer internacionalmente así como la empresa
propietaria de la red.
• Con la reducción del ancho de banda de transmisión también se logra
abaratar los costos de arrendamiento del transpondedor, antes se tenía que
arrendar un ancho de banda de 36 Mhz en la actualidad con los métodos
de reducción dependiendo de la velocidad de transmisión se alquila desde
4 MHz dependiendo de la calidad que se desee.
• La próxima etapa de las transmisiones de señales digitales de televisión
será la multiplexación de algunas señales de televisión, con el objetivo de
compartir el ancho de banda de transmisión, entre varías empresas, sin
descuidar que se pierda calidad en las transmisiones y así abaratar los
costos de arrendamiento.
163
2. RECOMENDACIONES.
• Las comunicaciones por satélite son la base para la comunicación
internacional así lo demuestra las grandes redes que operan actualmente.,
por esta razón el aspecto económico no debe ser un obstáculo para
implementar una red satelital de televisión para nuestro país, ya que nos
permite integrarnos en la nueva tecnología de las comunicaciones.
• Para las nuevas empresas que desean invertir en televisión, se recomienda
que tomen como una buena alternativa este estudio realizado, porque
dejando a un lado el aspecto económico., muchos más beneficios se obtiene
con las redes satelitales, además que el espectro electromagnético en el
Ecuador se encuentra saturado, para nuevos enlaces.
• Con el fin de abaratar costos en la implementación de una red por satélite,
es recomendable que los equipos de comunicación, se los adquiera a una
sola empresa proveedora de este servicio.
• La empresa que tome como referencia este estudio, para implementación
de la red satelital, debe añadir a los equipos de comunicación, equipos de
control y monitoreo necesarios para respetar los límites y recomendaciones
internacionales para este tipo de transmisiones.
164
En la implementación de la red se debe proyectar, que las estaciones
receptoras se conviertan también en estaciones transmisoras y se pueda
transmitir desde cualquier lugar del país.
Cuando se trabaja con una sola portadora, es recomendable que el punto
de trabajo del transpondedor esté cerca del punto de saturación, debido a
que la potencia disponible del satélite es limitada.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
* ANDREW F, Satellite Technology, 1995.
* CARVAJAL Sofía, Distribución de Señales de Audio por Satélite utilizando elMétodo de Acceso SCPC, Tesis de grado, Quito 1996.
* CCIR, INFORME 1089
* DOEDEL Hans, Recepción Directa por Satélite. 1992
* EVANS B, Satellite Communications Systems 1989
* FREEMAN Roger, Telecommunications Transmission Handbook, 1981
* GORDILLO Lucía, Planes de Transmisión de Redes Nacionales para Solicitarel Servicio de Intelnet con los Satélites INTELSAT, Tesis de grado, Quito 1995
* INTELSAT, IESS 410 (Rev 2) Diciembre de 1991
* INTELSAT, SUBSYSTEM COMMUNICATIONS, Octubre de 1991
* INTELSAT, IESS 602 (Rev 3)
* INTELSAT, IESS 503 (Rev 2) Diciembre de 1991
* MANUAL DE TELECOMUNICACIONES POR SATELITE-SERVICIO FIJO PORSATELITE/Comite consultivo de radiocomunicaciciones CCIR- Unión internacional detelecomunicaciones/Ginebra 1988.
* REED SOLOMON/TECNOLOGIA DIGITAL DE COMUNICACIONES PORSATÉLITE/ Programa de INTELSAT para capacitación de los dignatarios/Costa Rica1993.
* STREMLER G, Sistemas de Comunicación, 1989.
* WATKINSON J, Compression in Video & Audio, 1995.
ANEXO I
NORMAS Y TARIFAS PARA EL USO DEL ESPECTRO DERADIOFRECUENCIA
RESOLUCIÓN No. ST-95 037
ING. ADOLFO LOZA ARGUELLO
SUPERINTENDENTE DE TELECOMUNICACIONES
CONSIDERANDO
Que la Superintendencia de Telecomunicaciones debe efectuar lagestión, administración y -control del espectro radioeléctricode conformidad con lo dispuesto en los apartados a) y d) delArt. 35 de la Ley Especial de Telecomunicaciones.
Que mediante Resolución ST-95-066 de fecha 6 de julio de 1995se expidió la Norma y Plan de Distribución y Uso de Canalespara Televisión Codificada en la Banda de 28 GHz.
Que el avance tecnológico en telecomunicaciones permite eldesarrollo de los sistemas de televisión codificada de altacalidad en las bandas de frecuencias de SHF.
Que la Superintendencia de Telecomunicaciones debe promover eldesarrollo de los sistemas de telecomunicaciones en elterritorio ecuatoriano.
En uso de sus atribuciones legales:
RESUELVE
Modificar la NORMA Y PLAN DE DISTRIBUCIÓN Y USO DE CANALES PARATELEVISIÓN CODIFICADA EN LA BANDA DE 28 GHz expedida medianteResolución No. ST-95-066 .de fecha 6 de julio de Í995 de lasiguiente manera:
OS7
Art. 1.- Toda referencia a U28 GHz"Resolución, cambíese por "27 GHz".
en el texto de la
Art. 2.- El texto del puntoreemplácese por el siguiente:
"5. BANDA DE FRECUENCIAS'
U5. BANDA DE FRECUENCIAS
Se establece la banda de 25.5 GHz a 29.5 GHz ("banda de 27GHz") para la operación de sistemas de televisión codificada detipo celular
El rango de 25.5 GHz a 27.5 GHz podrá compartirse con sistemasde radiocomunicaciones de los Servicios ENTRE SATÉLITES yMÓVIL; y el rango de 27.5 GHz a 29.5 GHz podrá compartirse consistemas de radiocomunicaciones de los Servicios FIJO PORSATÉLITE (Tierra-espacio) y MÓVIL en lugares en los que no seproduzcan interferencias. "
Art. 3.- El texto del punto "6. CANALIZACIÓN DE LA BANDA",reemplácese por el siguiente:
"6. CANALIZACIÓN DE LA BANDA
Para la operación de los sistemas de televisión codificada enla banda de 25.5 a 29.5 GHz se establecen 200 canales de 20 MHzde ancho de banda cada uno, de la siguiente manera:
OS7
C A N A L I Z A C I Ó N : R A N G O 25.5 27 .5 G H z
CANALNo.
1A2A3A4A
5A
6A
7A
8A
9A
10A
HA
12A
13A
14A
15A
16A
17A
18A19A20A
21A
22A
23A
24A
25A
26A
27A
28A
29A
30A
31A
32A
33A
34A
35A36A
37A
38A
39A40A
41A
42A
43A
44A
45A
46ñ
47A
48A
49A
50A
FRECUENCIACENTRAL, GHz
25.51
25.53
25.55
25.57
25.59
25.6125 .63
25.65
25 .67
2 5 . 6 9
25.71
25 .73
25 .75
25 .77
25 .79
25. 81
25 .83
25 .85
25.87
2 5 . 8 9
25.912 5 . 9 3
25 .95
25.97
2 5 . 9 9
26 .01
26 .03
2 6 . 0 5
2 6 . 0 7
2 6 . 0 9
26.1126.1326.1526.1726.1926.21
2 6 . 2 3
26 .25
2 6 . 2 7
2 6 . 2 9
26.3126 .33
26.35
2 6 . 3 7
2 6 . 3 9
26.41
2 6 . 4 3
2 6 . 4 5
26 .47
2 6 . 4 9
CANALNo.
51A
52A53A54A55A56A57A
58A
59A
60A
61A
62A
63A
64A
65A
66A
67A
68A
69A
70A
71A
72A
73A
74A
75A
76A
77A
78A
79A
80A
81A
82A
83A
84A
85A
86A
87A .
88A
89A
90A
91A
92A
93A
94A
95A
96A
97A
98A
99A
100A
FRECUENCIACENTRAL, GHz
26
26
26
26
26
26
26
26
26262626262626
26
26
26
26262626
26
26
26
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
2-7
.51
.53
.55
.57
.59
.61
.63
.65
.67
.69
.71
.73
.75
.77
.79
.81
.83
.85
.87
.89
.91
.93
.95
.97
.99
.01
.03
.05
.07
.09
.11
.13
.15
.17
. 19
.21
.23
.25
.27
.29
.31
.33
.35
.37
.39
. 11
.43
.45
.47
.49
'"x"CANAL
NO.
IB
2B
3B
4B
5B; 6B
7B8B
9B
10B
' 11B
12B13B14B15B16B17B18B
• 19B20B21B22B23B
! 24B.25B
26B
27B28B29B30B3 IB
' 32B33B
' 3 4 B35B3 G B37B38B
i 39B40B
41B'42B
43B
:44B
45B46B
!47B
48B
49B50B
C A N A L I Z A C I Ó N : R A N G O
FRECUENCIACENTRAL, Gltz
27.51
27 .5327 .5527 .5727.5927.6127 .632 7 . 6 5 .2 7 . 6 72 7 . 6 927.712 7 . 7 327 .752 7 . 7 72 7 . 7 9
^ 27.8127 .8327. 852 7 . 8 727. 8927.912 7 . 9 327 . 952 7 . 9 727 . 9928.012 8 . 0 32 8 . 0 528 .0728 .0928 .11
28.13
28 . 1528.1728 . 1928 . 21
28 .23
2 8 . 2 528 .2728 .29
28 .3128 .33
28 .3528.37 i2 8 . 3 928 .4128 .43
28 .45
2 8 . 4 7
2 8 . 4 9
27.5 - 29.5 0 H z
CAMALNo.
51B
52B53B54B55B56B57B58B59B60B61B62B63B64B
65B66B67B
68B
69B70B71B72B73B74B
75B
76B77B
78B79B80B81B82B83B84B85B86B87B88B89B90B
91B
92B93B94B95B96B97B
• 98B
99B
100B
os:
FRECUENCIACENTRAL, Cil-i
28.5128 .53
28 .5528 .572 8 . 5 928.612 8 . 6 32 8 . 6 528 . 67
28 .69
28.7128 .7328 .7528 . 77
28.79 '
28 . 81
28 . 83
28 . 85
28 .87
28 . 89
28 .91
28 .932 8 . 9 528 . 9728 . 99
29 . 01
' 2 9 . 0 329 .0529 .072 9 . 0 929 . 11
. 29.1329.1529.1729,1929.21
i 2 9 . 2 3
2 9 . 2 529 .272 9 . 2 929 .3129 .3329.3529 .372 9 . 3 929 .412 9 . 4 32 9 . 4 5
2 9 . 4 7
29 .49
087
VIGENCIA
La presente Modificación entrará en vigencia a partir de lafecha de su suscripción.
Dado en Quito a, '2 5 A 6 O 1995
Ing. Adolfo Loza ArguelloSUPERINTENDENTE DE TELECOMUNICACIONES
MR/SG/MGDPLT28/wd08-95/d21
CA
LC
UL
O D
E I
MP
OS
ICIO
NE
S P
OR
US
O
DE
L E
SP
EC
TR
O
RA
DIO
EL
EC
TR
ICO
IM !
IM
POSI
CIÓ
N M
ENSU
ALT
: TA
SA P
OR
CO
NC
ESIÓ
N O
REN
OVA
CIÓ
N D
EL
SERV
ICIO
.SM
VGT
: SU
ELD
O M
ÍNIM
O V
ITAL
GEN
ERAL
DE
LO
S TR
ABAJ
ADO
RES.
NT
£:
NUM
ERO
TO
TAL
DE
EQ
UIPO
S.N
H:
NUM
ERO
DE
HORA
S DE
OPE
RACI
ÓN.
•NF
: NU
MER
O D
E F
RECU
ENCI
AS.
NC :
NUM
ERO
DE
CAN
ALES
PO
R FR
ECUE
NCIA
.N
EL:
"
NUM
ERO
DE
ENL
ACES
. .
NA
:•
NU
ME
RO
DE
ÁR
EA
S D
E O
PE
RA
CIÓ
N.
NS
;
NU
ME
RO
DE
SU
B P
OR
TA
D O
RA
S.
TS
E :
T
AS
A P
OR
UT
ILIZ
AC
IÓN
DE
L S
EG
ME
NTO
ES
PA
CIA
L
IMP :
IM
PO
SIC
IÓN
ME
NS
UA
L P
AR
CIA
L
IMM
:
• IM
PO
SIC
IÓN
ME
NS
UA
L D
E C
AD
A M
IEM
BR
O.
NA
P :
-
NU
ME
RO
DE
ÁR
EA
S P
RIN
CIP
ALE
S.
ÑA
S :
N
UM
ER
O D
E Á
RE
AS
SE
CU
ND
AR
IAS
..
BW
;
' A
NC
HO
DE
BA
ND
A.
SE
RV
ICIO
CA
LC
UL
O D
E L
A I
MP
OS
ICIÓ
NO
BS
ER
VA
CIO
NE
S
FIJO
MÓ
VIL
BA
JO 3
0 M
Hz.
IM -
0.01
• S
MV
GT;
NH
• NTE
• NC
• NF
.
T"
1-SM
VGTN
C'N
F
BW
da]
can
»! -
5 K
Hz
desd
e O
has
ta 3
0 M
Hz.
NC
• B
W to
tal /
BW
del
can
al. .
NH
mín
imo
2 h
ora
i/dia
.i
Con
cesi
ón d
e fr
ec.
para
uso
nac
iona
l.
NE
T m
ínim
o 2
equ
ipos
.
Ren
ovac
ión
del s
ervi
cie
cada
5 a
ñoi.
110
FIJO
MÓ
VIL
SO
BR
E 3
0 M
Hz.
IM •
0.
03 '
SM
VG
T ' N
A '
NT
E *
NC
• N
F.
T-
rSM
VG
T'N
C-N
F
BW
del
can
al -
.25
KH
z de
sde
30 h
asta
1 G
Hz.
BW
de
l can
al -
100
KH
z de
sde
IGH
z ha
sta
8 G
Hz.
BW
del
can
al -
200
KH
z da
sde
fl G
Hz
en a
data
nte.
NT
E m
ínim
o -
5 •
NA
* N
F
Ren
ovac
ión
del s
ervi
cio
cada
5 a
ños.
120
AY
UD
A A
LA
CO
MU
NID
AD
.IM
•
0.00
1 '
SM
VG
T '
NT
E '
NC
* N
F.
T-
1 "
SM
VG
T'N
C'N
F
BW
del
can
al -
25
KH
z de
sde
30 h
asta
1 G
Hz.
No
10 c
onsi
dera
el n
úmer
o de
ire
ai.
NTE
mín
imo
no
defin
ido.
Ren
ovac
ión
del a
eMcI
o c
ada
5 añ
os.
13
0S
IST
EM
AS
CO
MU
NA
LES
AN
TIG
UO
S.
IM -
0.
04 '
SM
VG
T '
NT
E '
NA '
NC
• N
F
T -
2.
5'S
MV
GT
-NC
-NF
BW
del
can
al -
25
KH
z de
sde
30 h
asta
1 G
Hz.
NTE
mín
imo
- 10 ' N
F *
NA
Sis
tem
as a
nter
iore
s iM
O-0
2-93
:
Con
»Wer
an m
ínim
o 3
mie
mbr
o» p
or s
iste
ma.
No
se c
onsi
dera
la
repe
tidor
a en
el
NTE
.
• N
TE
- E
M +
EP
+ E
B.
• IM
P-I
M/N
TE
' IM
M -
IM
P '
NT
E d
e c
ad
i m
iem
bro.
Ren
ovac
ión
del s
ervi
cio
cada
5 a
ños.
240
EN
LAC
ES
RA
DIO
ELE
CTR
1CO
S.
IM -
0.
06 '
SM
VG
T •
NC
" N
F'N
EL
T-
rSM
VG
rNC
'NE
L
BW
del
canal -
25 K
Hz
des
de 3
0 h
aat*
1 G
Hi,
BW
del
ca
na
l- 1
00 K
Hz
desd
e 1G
Hzh
a»ta
fl G
Hz.
BW
del
can
al -
200
KH
z de
sde
8 G
Hr
on a
deW
nte.
No
»* c
onsi
dera
el n
úmer
o de
áre
as.
Ren
ovac
ión
del »
ervi
clo c
adi
5 ano*,
250
EN
LAC
ES
DE
RA
DIO
DIF
US
IÓN
SO
NO
RA
IM-
0.1
5-S
MV
GT
'NC
'NF
T-
1-S
MV
GT
*NC
*NF
BW
dsl c
an
al-
ID
O K
Hz.
No
M c
onsi
dera
el n
úmer
o d
e ¿
reí»
.
No
K c
onsi
dera
el e
nlac
e E
studlo
-Tra
n»m
bof.
Ren
ovac
ión
de
l ser
vici
o ca
da 5
inot.
280
EN
LAC
ES
DE
TE
LEV
ISIÓ
N.
IM -
0.3
* S
MV
GT '
NC '
NF
T-
1'S
MV
GT
NC
-NF
BW
del
can
al •
B M
Hz,
No
t* c
onsi
dera
e[ n
úmer
o de íre
ai.
No
tu c
onsi
dera
el e
nlac
e E
stud
lo-T
ran»
ml*>
or.
Ren
ovac
ión
del
ser
vici
o c
ada
5 a
fta».
270
TR
AN
SM
ISIÓ
N D
E D
AT
OS
,IM
-
2 •
SM
VG
T '
NA '
NTE '
NC '
NF
T -
"'1
-SM
VG
T
BW
del c
anal
- 2
5 K
Hz
desd
e 30 h
iite
1 G
Hz.
BW
do
l ca
na
l -1
00
KH
z de
»d«
1GH
z hta
U 6
GH
z.'
BW
del
can
al •
200 K
Hz
des
de fl G
Hz «1 id
*!«nte
.
Ren
ovac
ión
del
ser
vici
o ca
da 5
ano
».
280
TE
LEFO
NÍA
C
ELU
LAR
.IM
-
A-2
-SM
VG
T'(
NF
/2)'
NA
B -
5 *
SM
VG
T'N
EL
C -
0,1 '
SM
VG
T '
NT
E
T-
1-S
MV
GT
NC
-NF
BW
d«
l c
an
al-
30
KH
z.
Impo
alcl
ón m
en
iua
j por cid
a p
ar
d« fr
tcu»f>
cli»
,
NE
L a
ntre
tai
esta
cion
es d
e r
adio
b«M
.
R«f
)OV
»ctó
n del s
ervi
cio
cada 5
ano
».
301
SE
RV
ICIO
MÓ
VIL
AE
RO
NÁ
UT
ICO
{ R
).N
o de
finid
o.N
o d
efin
ido.
302
SE
RV
ICIO
MÓ
VIL
AE
RO
NÁ
UTIC
O (
OR
).IM
- 0.0
1 '
SM
VG
T ;N
H*
NT
E' N
C'N
F
T -
1 -
SM
VG
TN
C-N
F
BW
del c
anal
- 5
KH
z d
etd
e O
h»t>
30 M
Hz.
NH
mín
imo •
2 h
oras
/día
.
Con
cesi
ón d
e ft
ec.
par
a u»
o na
clon
aL
NE
T m
ínim
o 2
equip
o*.
xoo
FIJ
O M
ÓV
IL S
AT
EU
TA
L C
LAS
E I.
1M
'
T-
No
exis
te.
6'«
MV
OT
Sht
«ma
par
a re
cepc
ión
de
aef
tal*
» d
a T
V.
Rtn
ova
ctón
del
aer
vicl
o ca
da 5
ino».
FIJ
O M
ÓV
IL S
AT
EU
TA
L C
LA
SE II.
INM
AR
SA
T.
IM-
T-
T-
T-
T-
T-
T-
1.00
0 U
SD
200
US
D
400
US
D79
0 U
SD
1.50
0 U
SD
2.,9
5O U
SO
3.9
30
US
D
x 84
Kb/t
x 12
8 K
b/i
x 25
6 K
b/s
X 51
2 K
b/s
x 1.5
44
Kb/i
x 2
.046
Kb/
»
BW
del c
anal •
4 K
Hz.
Ser
vici
o d
e T
x y
Rx
de d
ato»
, voz,
fax,
tele
x, e
tc.
Sla
L P
nV
adoi,
El v
alor
del
TS
E s
e d
ete
rmin
a d
e a
cuer
do •
ta n
típuta
do
en
el c
ontr
ato
de a
utor
izac
ión
de
uso
del
serv
icio
, po
r al d
ueño
del
•«t
ólfto
.R
enov
ació
n c
ada
año.
ANEXO II
CARACTERÍSTICAS DE LOS SATÉLITES INTELSATVil/ VII-A Y DE LOS CODIFICADORES DE TELEVISIÓN
UN i r\L.o i mu i /-\ i r\\-i i
AOR-13-21 VI/10/91C h » n n e l l i » t l o n P l »n Fon
INTCLSRT VII CommunIc» t ton i Subí/**-0"1
RECClVClKMI 1 t Z , LHCPZOHC 1 l Z , HMCP
3 S Z
TRANSMITÍHCMl 1 k Z. RHCPZONC 1 1 l, LHCP
77 HHi
( 1-2)
3 19E7.3
77 mi
t l - 2 )
3788 3 7 4 2 . 3
RCCCIVCiCLOB«l_ 0, LHCPCLOBrt_ B, RHCPTRflNSMlTi
CLOBflL si LHCP j;j¡
RCCCIVtiC-&RHD SPOT R, LHCPC-BFWD SPOT B, RKPTRnHSflIT 1
C-Bf\ND SPOT B, LHCP j
RCCClVCiSPOT | . H LINCP*SPOT 2, V LIHCRflSPOT 3, V LINCOfl
I1BB
u;
TRJVíSrlITiSPOT 1 , V L1HOW(NOTCS 1 RND 2 Í
ll
i
12!
TRf*JSWlTiSPOT 2, H LINCP*(WTC1 l HKQ 2)
1
'
11781 •
TRRNSMITiSPOT 1, H LIMCPfl(MOTC 1)
• K-BRMDCLOBOL BCRCOHSTRPKSMIT R>*CP
IB!
NOTE 1 1 Hhoro d
NOTE 2i U ih.downl Inw l t h th
S Z 37 ce
77 mi
(1-2)
a 14B42 .3
Bl 77 mi
í 1-1)
1B31Z.3 orl 1747.3
B338 or | 1784
81 77 mi
(1-2)
Itni2,3 mr12347.1
8338 .r 12384
r I Z 3 B 177 mi
(1-2)
11B312.3 or1 1 7 4 7 . 3 or
I Z 3 4 7 . 3
MSB or 117BB
?l HHt 34 rtH» 34 MMi 7 Z HHí 36 MHi
¡3-4 J
EB5B
72 hHi
(3 -4 )
13123
(3) ( t
i l
(7-1) (1)
i 1eiu cío ezze GÍ?Q
7Z HHi 72 MHi 36 HHi
t(7-1) (1)
i l3»B3
TRflCKIHG . 33 3 B
Í 4 Z 3
3393 4B35 ^J0e
TEXCMCTHY BCRCOW33311.8 — J(— 3 3 3 Z . B ( S )3 9 4 7 . 3 ~-fir— 3 S 3 2 . 3 ,
( I B ) ( 1 1 ) ( 1 2 )
1 1 . iCMO (TBD) — J L— CMO ( T B D 1 "BB 632B t 3 E B C * B Z . 3
4B33 4OT3 4 1 3 3 4 1 7 7 . 3
7! m*
l14 1*5
72 rMi
(1-4)
I
34 f4Hi 34 mi
( 3 ) (C
t i
)
141IC 1 * 2 2 4
72 mi
(3-f )
i I1 1873 or 1 l 133 or
I IB30 1II1B
1 1ZBB or I 1S5C
7i tu* 7i m<
iIIB73 or
12C30
7Z hH«
(1-4 )
i1 1 133 »r
12710
IBB .r 12731
71 m*
(3-f )
i1 1B73 or 1 l 133 or1 1OB or l 1110 or-
UC30 12711
1 1ZB0 »r 1 1938 or 1Z73Ior 123BB
11191
L.I 1 4 3
L.1 14!
L114
t
(I)
t
( I B ) ( I I ) ( 1 2 )
i i
4B33 «B33 4 1 3 3 4 177 Í3C 4 Z 3
1 U MMi 1 U mi
(7-1). ( 1 0 - 1 2 )
- 1 4 3 1 4 MOI I 4 3 B B
i u mi 1 12 m*
. (7-1) „.-„,0 II3M 1U3I 1I7B8
ni mi i u mi
(7-1)
1
i
(10-12) I
!8 1 1 3 1 4 11(31 I I7BB
ii z m» 1 11 mi
(7-1) (10- U)
i0 1 1 3 1 4 1 1(3» 1 17BB
1 1432
38 I IZBB I143B I17B«
1 f f • r«nt K— b «nd down Hnk chtnnol c»n t »r f r » q u » n c l » § tro i Ko wi , th*
1 b« p o i « l b • to •*ch'*ng«, »• k b l o c k , »nd by ground coinr*»nd, th*
k f r oquone •• o f « 1 1 th» t r « n « « l « t l o n ch»nn«U moc t i t od M 1 th Spot loí • of «11 lh« t r » n t r » t i « ! o n ch «nno 1 • » i « o c l « t » d M th Spot 2. Thli !•
no t roqu I r»d whtn Spot 2 1 • o p » r » t o d In th« 'Cnh »nc«d Spot 2 * nodo.
NOTE 3 t Tho »r row» r«pr«««nt th* cop»«»nd, !• I «»o try, «nd b» »con f r»qu»ncl« i .
JNTELSAT RESTRICTEDATTACHMENT NO. 3 toAOR-13-21 'VIO/91
RIC1
4 GHx 4
11/12 GHi
Cj*í SMULITt
TO
/ WEST HGMI (H1) /(A POL) /
EAST HEMI (H2) /(A POL) /
GLOBAL OR C-SPOT A(A POL)
GLOBAL Cfl C-SPOT B(B POL)
NORTH WEST ,ZONE fZA) /
(B POL) í
ZONE fZB) /(B POL) /
SOUTH WEST — -ZONE fZC) j
(B POLI i
SOUTH EAST —. ZONE (TO) jV (B POL) 1
WEST SPOT /(K-SPOT 7/7A) /
4 EAST SPOT /| (K-SPOT 1) /
SPOT 3 /
UX
yyx,xy,\l
M,Y
,^¡¡
.Vi
•M¡,,Ví
~ ^ /t-w/»w
,«Vf
^!•til'"'/ni ./
H.AN 0*Tt IAHLUII LOAOtMO
~¿r^ ^ ,,\/ ».W ,,V »\O
r~~\r~i— • •— -\\ \ \* i «¿i \ ** V °\ ,.v ,,\ » r~- ñ"\ "\ ^
\ \ v \ l »J» \ M^ i» i
,«',' ,«ívr .«Vr -\V . ,,v
„;/ n.\ ,,V
— -i r~ -\r < '1 U * '
IIJAj lililí '1( 1
O*I* »*Jt UMD
I JI Y Jl\ l7 V M\\\\R PLAN
INTELSAT Vil(NORMAL ATTITUDE)
NOTE: In the inverted attitude mode (YAW = 180°) the followingchanges apply:
WH (H2)NW (ZD) (DELTA)SW (ZB) (BETA)
- EH (Hl)- SE (ZA) (ALPHA)- NE (ZC) (GAMMA)
INTELSAT RESTRICTED ATTACIIMENT N O . 15 toZVOR-13-21 W/10/91
EOGE-OF-COVERAGE SATURÁÍIOH E . I . R . P . fOR THE REQUIRED C O V E R A G E ' 1 1
TRANSHIT COVERAGEE . I .R .P . t 21
PER CHANNEL
C-6and Spot AC-Band Spot B
C-band Spot At8C-band Spot AM
Global AGlobal B
Global A, Global BGlobal A, Global B
HemisphtHc 1HenljpheHc 2
^>
(9 )(9 )
(10),12)
Í9)(9)
12)( 1 0 ) .
(11)
(11 )
(1-Z) , (3-4). (5-6). (7-8). (9)( l -Z Í . (3 -4 ) , (5 -6 ) . (7 -B Í , (9>
Zone I. f x t ens ionZone 2<4)Zont 2, extensión
Spot 1, Inner coverage* 3 'In tht PORIn tht AOR n
Spot 1 , outtr cov t rag t ' J Í
tn th« PORIn tht AOR
Spot 2, inntr cover»gt í 3 1
' In th« PORIn ih« AOR
Spot 2, outtr covtragtIn th» PORIn tht AOR
(3)
(1-2),(3-4). (5-6),(7-8),(9)
(1-2),(3-4).(5-6).(7-9),(10-12)
(1-2),(3-4),(5-6),(7-9),(10-12)
( 1 - 2 ) , ( 3 - 4 ) , ( 5 - 6 ) . ( 7 - 9 ) , ( 1 0 - 1 2< l -Z ) , (3 -4 ) . (5(7-9), (10-12)
(1-2). (3-4), (5-6), (7-9) , (10-12( l-2í ,(3-4),(S-6)(7-9), (10-12)
Enhanctd Spot 2 Inntr cov.
Enhanctd Spot 2 oulir cov.
Spot 3, inntr covtragt
Spot 3, outtr covtragt
(5)
(5 )
(7-9M1Q-12)
( l - 2 ) , ( 3 - 4 ) , ((7-9). (10-12)
0-Z),(3-4), ((7-9), (10-12)
26.534.3
33.336.3
28.526.0
29.026.0
33.033.033.033.033.033.0
45 .446.7
43.4¿4.6
45.844.544.5
42.641.441.4
44. 1da. 141.241.2
46.0/47.5¡£¡46.3/47.8(5)
43. 0/44.43. 3/44.
Notti^'for tht trjnsuit channtl (5-6), the e.i.r.p. sp«cifUatlon shallb« «et wh«th«r tht sing'lt carritr ii at the c*nt«r frequency oftht receivt channel (5) or at tht center frequency of tht
t channtl (6) .
transmission channel which fnay be requíred to oper*te itany ont of three switchablt frequencies. iheie requírementi ihallbe ipplicable to all modes of operation.
(3)pOH íi defined as U4'E and 177*E orbital lonaitudt.AOR it defined as tht 3Q7'E to 359'E orbital are.
(4)INTELSAT víll qrant íf necessary a -aiver not to e*ceed0.3 d8 for Zoné I -U 174'. 177*. 307', 3'¿5', 359'E. O.JdB i'or2one 2A at 174', 177' 307*. 325'. ind 0.3 dB for 7one 2 at3i2' ano 359*. and O.JdB for 7.one.lA at "JdZ'E.
h Spot I HPAs intended for ^OR/Spot 2 HPAi intenaed r'or POR.
I N T E L S A T R E S T R I C T E D
ATTACHMENT N O . 16 toAOR-13-21 VJ/10/91
P\an for INTCUSAT V1I-AK - lar>d R f p t o l f r
wcnvcu-tn l N IK»«(0)1 L V IK*
1K.W » |ui
•CCOVOtrtn u. V LX*trín w. M L*O*
1*0
«raí x M «- v L>0**ort »
l*«um *•
»TJ1 t V LX*
1um v
rexxii»Irtl B. N IX*
iroi t H IK<*(MoW. L r>
IU! «. v LK«*
Nm •
VOt 1 V ^- " LK*«
•n-»* TÍ »**i HH^H»M« IUIM, iu »<*
(1-3) (3-4) (5) (6) (7-9) (10-12)l i l i 1
m («-O-I MU^ I«U4 IM^I* IOM |t-<M HlOB
CT »*« IU *** tu »** IU rMi
(1-3) (476) | (7-9) (10-13)M l*»OJ t*l*» MIM |44M MIC*
4| M-*
un*n»* TÍÍ«« Tiw» !«>»* iu»*
(1-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-12)IfTWJ «r l»n «r- Pili •*- IHV U5W UU« HMBJ«rJ W D«J« •*- • UTlt «rICHÍJ t*«J» U'M
ITM
Uí t** IU K* IU »Mi III »«
(1-3) (4-6) (7-9) (10-12)iwuj w um •- &*» ini« uo« *»
trx r- UTW «r- ino» iu« «- b»* *• uní
n»« 7r»4 nmi m >** u¿»*(1-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-12)
1 t t l 1 1
x-rvu *• i»n •«• um *r tu» LTJW uo« urUM'J v MX **• IITtl *ruvrj IM» uru
wrv v u?w »• una» une *r un* •>- un*
f ¡rmB7 t*^ IU r»« Itt w« IU »«
(1-3) (4-6) (7-9) (10-12)i i i i i
DOUJ «r • • B1X3 W tM» tnM Ut-M lí-
•TM v una •>- trx» itiw «r- •«• *• un«
c ir»n »* M >** n «»̂ lu »-* tu ••*
(1-2) (3-4) (5-6) (7-9) (10-12)i i i t • i i
The arrowi repreoent the beacon «nd convnand írequenclea. ¡
Hher» two d l f f e r e n t channel center fret juencleí are ehowr», thefrequency ehal l be eelectable by ground convnand, Independentlyfor each channel .
It Bhal l be poealblo to aelect by ground command either of twoSpot 3 polaritation modee Hor izon ta l U p l l n k / V e c t L c a l Downlink.,or Vertical Upl ink/Hor i ton ta l Downl ink .
One of the SlX t ransponder» aha l l be ewl t chab lo between channe l(1-3) and channel (7-9) upon ground command the other SlXtraneponder eha l l be awl tchab le between channe l ( 4 - 6 ) andchanne l (10-12). A similar awitchabi l i ty eha l l be providedfor the two S2X tranBponder».
Hhen the Spot 3 receive to clobal/C-Spot transmit connectionin channel (12) i» established.
KT
3HID
SO
UR
CE
F
ILE
5
2
:t-
VU
S
PE
CIF
IED
^X
I 1
CO
YE
FUG
E
POfl
63
C
CK
££3
CEO
E1N
S1Í
U no pa CPT
xcx
u sx si SI pa GH UE
WM
PU wc "la SQ LH XIU .1x3
P01
HT
1 2 3 4 5 6 7 a'
9 10 H 12 13 1
LW
|E
)64
.650
73.1
S7
115.
150
138.
333
142.
500
140.
530
134.
471
140.
350
140.
702
133.
133
124.
000
32.3
1773
.033
54.5
50
ur I
H]25
.200
-.700
-34.
317
-33.
SOO
-11.
000
-2.G
177.
350
33.7
1735
.S96
48.3
3333
.433
31.6
1740
.317
25.2
00
3 SO
RC
E F
ILE
54 ;
S?EC
:FP
OIí
fT•
1 2 3 4.
3 6 7 a 9 10 11 12 13 u 13 15 17 IB 13 29 211
IED
>©
<!
2U3
H tE
l49
.2B
350
.267
47.0
0025
.500
18.4
6712
.017
355.
176
338.
300
3.4
67
33Í.
S46
33X
3.72
033
4,4a
135
4.81
935a.
417
10.D
OU
2S.3
S3
32.3
0733
.6B
933
.433
32.3
ÍJ7
41.5
17rt
.283
OD
YEÍ
USE
PO
R 63
ces
^EE
Sur
IH
]-1
2.31
7-H
.M3
-23.0
17
-33.
M7
-33.3
33
-13.1
67
5.36
012
.408
22.S
3336
.125
36.8
6948
.789
30.0
4853
.833
33.2
30
' -•4
6.5S
339
.641
33.3
7332
.0&
61
5.4
11
-1.7
33
-12.
317
m i" co > H JO rn GO H 2 o rn O W -
r
Defi
nít
ioh
of
th
e H
emis
pher
ic C
over
age
for
the
Orb
ital
locati
on
of
63°E
(i
nvert
ed)
INTELSAT RESTRICTED •ATTACHMJSNT NÚ . o ^AOR-13-21 Vl/10/91Page 2
3-;,
( tf! _o^oo r - . o 5 r-i f-. o r
i . . . . i i , o . . .
3 m m — i -«.i i i J
• «i nn Wpr-n*';-5oo¡- - " »
"•0Í?Kta* M ̂
W o x r v n r o r J O N UJüy«in- tvio«a«i_ j M O c j ' ^ r i - » - » D Dr-jC — Wnnr'i — -*¡- _ j_ ,_ ,_ ,» j«». p _,
ss ."-gs£^ : SSs
«- uj «3:01>- O "¿ Í5 >« í- -T a i - >• C'
s
I N T E L S A T R E S T R I C T E D
ATTACHMENT N O . 18 toAOR-13-21 'VIO/91
EOGE-Of-COVERAGE SA1URA1IOM E.I.R.P. FM THE «EOUIREO COVERAGE1"
~ j
tRAKS*!! COVERACE1
. L
C-Bortj'1' 1C"8»rd Spot A jC-Bard Spot 1
C-bárií Spot AÍ8 V> . ' , .v
Global ÁGloUl 1 !
;ctob¿'t"A("GlobAt"8 •'̂ •:-̂ v
HéTrTlsphérlc 1Heflitspherlc 2Zoo* 1 !
(Alpha Be»™)''1( D e l t a Bcaoi)
Zoo* 2 "'(Beta BCM)(GMirví Beo/n)'*'
K-BAKO
j Si, !rv>«r coveregeSU, !rr<rSi, ooler coverageS 1 X , ooter
S2, lrr*r covertgeS2tf lrr*r
¡ 52, oüter covcrage¡ S2J(, ooter
1ErVianced S2 * S2A, InrverErVunced $2 » S2A, outer
«3, fivvér coveriflá1 ;- ; .f;;;.$3, boter ¿ovtrafl»1*1^ ,•,••#•::;.
51. HP, Inoer '"S1X, HP, Imer"1
si, KP, oot*r '"SU, HP, ooter'"
1¡ S2, HP, lm«r '"
S2X, HP, Iroer1"S2, HP, ooter '"S2X, HP, outtr'*'
Enh. J2 * S2A, HP, Imer"1
Ert». S2 * S2A, HP, outer"1
STJ , ' HP" ,"' Ir^r"' ?^Z"T^7C53," HP, .boUr:m :̂̂ ;.̂ ^%V
'•'• ' "
1RAHSHISSIO*Í CHAKHEL OPERAIIHC E. I .R .P. '"IM PER CHAHHEL
1RAHSHIT CHAHHEL HUMBER (cJBU)
(9) 35 .2(9) 33.2
(íQ), ni), (12) :.v . • • ; : • ;
tV )
. w-i '.'.: I28.0
(9) 26.0
dó)t- í»n,jUí)>^;^C::".rfÍÍ-2)!b-4MS-6V^7-M,(9J:^(1-2), (3 -4 ) , (5-6) , (7-6) . (9)
( 1 - 2 ) , ( 3 - 4 ) j ( 5 - 6 ) , ( 7 - o ) , ( 9 )(1-2). ( 3 - 4 ) , (5-6) . (7-8), (9)
(1-2),(3-4) ((5-6).(7-8),(9)(1-2), ( 3 - 4 ) , (5-6) , (7-8), (9)
( 1 - 2 ) , ( 3 - 4 ) , ( 5 - 6 ) . ( 7 - 9 ) , ( 1 0 - 1 2
(1-2), (3-4), (5-6), (7-9), (10-12
( l - 2 ) , ( 3 - 4 ) , ( 5 - 6 ) , ( 7 - 9 ) l ( 1 0 - l 2
¿9,0 .'"".''
' :32.6 ':""32.3
32.733.0
32.832.3
47 .0
4 7 . 144.744.8
47 .0
46.7
( 1 - 2 ) , ( 3 - 4 ) ( ( 5 - 6 ) ( ( 7 - 9 ) ( ( 1 0 - 1 2 43 .743.4
(1-2) , (3 -4 ) , ( 5 - 6 ) , (7-9), (10-12 4 5 . 2(1-2), ( 3 - 4 ) , (5-6) , (7 -9 ) , (10-12 42 .2
í1-2),í3-M.<5^>,(7-9), (10-U u;85/U.55l"t1:2).(3-í)/(5-^>,U-íl),(10-l2 ^1.0/42./"
1 ' "* 'i¡ (7-9), (10-12) 49.5¡(1-3)/(7-9),(t-6)/(10-12> 49.4¡(7-9), (10-12) 4 7 . 2¡(1-3)/(7-9),(4-6)/(10-12) 47.1
}(7-9), (10-12) 49.4¡ (1 -3 ) / (7 -9 ) , (4 -6 ) / (10 -12 ) 48.9j (7 -9 ) , (10-12) 46.1](1-3) / (7-9) , (4-6) / (10-12) [ 4S.6
! ¡](7-9) , (10-12)¡(7-9), (10-12)
47.644 .3
i
(V : 2 ) / (7 -9 ) f (5 -o ) / (10- l2 ) ' "" ¡45. 0/46. 7"' *(1-2) / (7-9) í (5-6) / ( lO-12> r
•U3.2/44.9"»1j
¡"Note:"1 For the transmlt channel (5 -6 ) , Ihe e.l.r.p, ip«ci f ic t t ionih«ll b« rrct whcther the ilr>gle orrler li it th« centén
i fretjoeocy of the recelve chanotl (5) or «t the center¡ fneqo«rx:y of the recelve charral (6).] '" Tor transmlssloo chínocli wtilch may b< ntqulred to op«r«te «ti »ny or>« of three iwl tchable f net^ucnclet , these ne<jui ren>enls shall
b« «pplicable to »U modes of op«natloo.
'" |Delete<í7 -pl At C-Band, IMTEISAT ihall grent If r*ícesi*ry a 0.2 o*B uaiver
1 tpon dctnoos i r • 1 1 onthat the I H I E L S A T V 1 I - A transmlt equlpn>entUyout Increaset Ihe ootpot tosí cofrpare<i to the B*sel!r>eIM1ELSAT VI 1 spacecrtf t .
"' Míen «silgned a S1/S1X TV1A arxJ a S2/S2X TUTA resptct I vely.'" In the "Hlgh Pv^r"
t. \f .p. re<K>ctlooof orbital deslyn
moóe of operatlon, a progresslve|n orblt not to e*cee<J -0.5 dB at the end
Ufe es a result of Ihe relatlve drlftbetue«n the characterl tt lo of the p*r»llele<J TUTAt onllncoriieid T W T A i w l t h «glnq shall be dcetned scceptable.
INTELSAT RESTRICTED.ATTACHMENT NO. 6 toAOR-13-¿1 - W/10/91Page 3
ws
i n -. — o ui se -* » — \ C3'9nrrPJ! l71 1 0 [^Pr ' i— mío -i — «i oí iví ti — ri »i o <
..3n — _ «IO U) l
P^Ü?K«:
r -»v iri M
w
CO
•H4Jttí
H
J3•MX}
8QJ
Kí
id
Co•H
-ti
s
ÍNTELSAT RESTR CTEDAOR-13-21 VI/10/91
'Page 4
) «i -r i*) in oí 'i — o r> o o ^ o 3. — m iJ3C1TI—i o O — fl UI3CC1I- — riri>íio>íiM t — tnl
"n O ̂ —
w
IU £¿~-S
• o r J f y - " l í l ~ r 9 — T U J i n i O K i p o - » U í l
i n o o r~i ÍM rí « r-.
3 m n ru IM ru ru mi I i i t 1 i
UU ID O O «J 1
S r- jn io fvo tv u t D x w v i — moíi iaD^«rt- í^o _Jr-í£a--fwnnr*i—'-^
i ' u. n
INTELSAT RESTRICTEDATTACHMENT NO- 7 toAOR-13-21 W/10/91Page 1
5PRCECRRFTL O C R T I O N i
GG' E
ExtejiaedCoverage
i - - i
P r e d l c t e d H e m i 2 C o v e r a g e ( N o r t h w e s t Q u a d r a n t )
P l t c h : 1 .0 d o g r e o E n s t j Ro 1 I : 0 .5 d e g r e o f i-u
INTELSAT RESTRiICTEDATTACHMENT N O , 7 toAOR-13-21 W/10 /yJL
Page 2
i i i i i i-T-ri i i'i i i i i i i i i i ri-rr n1 1 r ri'i'i T rrt-i i rrrrri 1^1-1 i ri'ri i i rn-i t 'i i i ri"i'i i T i 'IT T i rrn i i
SPRCECRRFTLOCñTION:
B6' E
ExtendedCoverage
H -
i -
Predlcted Zone D e l t a Coverage CNorthuJest Quadrant)
P l l c h : 1.0 dogreo E a s t j R o 1 1 ¡ 0.5 dogron South
INTELSAT RESTRICTEDA T T A C I I M E N T NO. 7 toAOR-13-21 V7/10/91Page 3
t i-i-r i ri-i-i-m-ri-rri i i i i ITI ' ' i i i i~rfi i i'iT~rrt i i i r rn-i-ri-i TTT
5PRCECRRFTLOCRTIONi
BB' E
ExtendedCoverage
l i l i l í i l l l l V I i i r t I I I 1 1 I I I l i l i i I I I I I I 1 i 1 I 1 1 I 1 1-J-l t i l
P r e d i c t e d Zone G a m m a C o v e r a g e (No r theas t Q u a d r a n t )
P l t ch : 1.0 dogma E B s t ¡ Ro I 1 : B .5 d o g r o o South
INTELSAT RESTRICTEDATTAC11MBNT N O . B lioAUR-lJ- 'Zl vi/10/91
Page 1 .
-7 -6 -5 -i -3 -2 -i
(Garrirá) /
SE (Delta
-9 -B -7 -6 -5 —1 -3 -2 -I 0 1 H 3 4 5 B 7
SPRCECRRFT. L O C R T I O N : 17-1° E (YAW = 0 ° )
Predicted coverage at 174°E for the first three BfTELSAT Vilsatellites. ,
INTELSAT RESTRICTEDATTACHMENT NO. 8 to
. AOR^13~21 V//10/91P.age 2
2 3 4 5 6 7 B 3
—SW (Gamma'}
^SE(Delta)
-a -? -B -5 -1 -3 -E -1 0 I Z 3 -1 5 6 7
SPRCECRRFT L O C R T I O N : 177 ' E ( Y A W = 0 ° ]
B 9-s
Predicted coverage' at 177°E for the first tíiree JNTELSAT Vilsatellites.
INTELSAT RESTRiCTED A T T A C l l M E N T NO. 8 toAOR-13-21 W/10/91Page 3
-9 -0 -7 -G -5 —1 -3 -2
"-3 -8 -7 -6 -5 »1 -3 -2 -I 0 I 2 3 4 5 G 7
SPRCeCRRFT LOCRTION: 307' e (YAW - 0°)
Predicbecl coverage at 307°E for the first Üiree INTELSAT VIIsatellites.
B 3
INTELSAT RESTRICTED •'ATTACHMENT NO. 8 to
AOR-13-21 VI/10/91Page 4
r9 -0 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3
-3-3 -0 -7 -6 -5 -4 -3 -H -1 0 - I 2 3 4 5 6 7
SPRCECRflFT LOCRTION: 3 2 5 . 5 ° E 0¿AW = 0°)
Predicted coverage at 325.5°E for the first three IOTELSAT VIIsatellites.
INTELSAT RESTRICTEDATTACHMENT NO. 8 toAOR-13-21 W/10/91Page 5
-3 -8 -7 -6 -5 2 3 -1 5 6 7 B 3
-9 -7 ~G -5 -1 -3 -2 -1 0 1 2 3 -I 5 6 7i
SPRCECRRFT LOGRTION: 3^HC E (YAW = 180°)
8 P-3
Predicted coverage at 342°E for the first three INTELSAT VIIsatellites.
INTELSAT RESTRICTED ATTACHMENT NO. 8 toAOR-13-21 'vi/10/91Pag e 6
5 G 7 8 9n-3 -B -7 -G ~5
NE(Gamna)
NWtDelta) ;•/- -'A
"-3 - 9 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 - 1 0 - 1 2 3 .4 5 B 7 B 3
SPflCeCRRri LOCRTION: 359° El' (YAW = 180°)
Predicted coverage at 359° for Uie first Üiree INTELSAT VII satellites.
-3
INTELSAT RESTRICTEDATTAC1IMBNT NO . 8 toAOR-13-21 W/10/91Page 7.
9 9-7 -6 -5 -4 -3 -2 • -1 0 5 6 7 8 3 , ,
-9 -B ,-7 -B "-5 -4" - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4 5 6 7
SPRCECRRFT LOCRTION: 63' E (YAW = 180°)
Predicted coverage at 63°E frcm IRTELSAT VII (F-4) onwards.
INTELSAT RESTRICTEDATTACilMENT N O . 8 toAOR-13-21 W/l.0/91Page 8
-? -e -5 -4 -3 -a -i
SPRCECRRFT L O C R T I O N : 66° E (y/\j^ = 180°)Predicted-coverages at .66°E from INTELSAT VII (F-4) onwards.
INTELSAT RFSTRICTED ATTAC11MENT NO . 9 toAOR-13-21 W/10/91
EXAMPLES OF THB USE OF THE C-BAND SPOT BEAM
PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN PARA VELOCIDADES DE INFORMACIÓN TÍPICAS DE
CODSCS DE TV DIGITAL**-
(sin FEC)
COO
ECIN
FO
.R
ATE
(IR
) (1
)(b
it/s
)
64
k
512
k
763
k
1536
k
2-0
48
H
3.3
00
H
6.6
00
M
8.4
48
M
17. I
BA
H
22.3
63
H
34
.36
3 M
44
.73
6 M
HOO
EHO
VER
HEA
DR
ATE
(OH
)(k
bít
/s)
0 0 0 0 Q 0.
0 Q 0 0 0 0
HO
OEH
DA
TA
RA
TE(I
R
+ O
H)
(bit
/s)
64
k
51
2
k
76S
k
1536
k
2.0
43
M
3.3
00
H
6.6
00
M
S.4
43
M
17.1
84
M
22.3
68
M
34
.36
8 M
44
.73
6 M
KCO
EHTX
RA
TE(b
it/s
)
64
k
51
2
k
763
k
1536
k
2.0
48
M
3.3
00
M
6.6
00
M
3,4
48
H
17.1
84
H
22.3
63
H
34
.36
3 M
44
.73
6 H
OC
OJP
IED
BU
(2
)C
Hz)
33
.4
k
30
7.-
2 k
46
0.8
k
92
1.6
k
1.23
M
1-9
8 M
3.9
6 M
5,0
7 M
10
.31
M
13.4
2 H
.
20
.62
M
26
. S4
M
ALLQ
CAT
EDBU
(3
)(H
z>
67.5
le
3S
2.5
k
56
2.5
k
11 0
2.5
_k
U62.5
k
2317.5
k
46
57
.5
k
5917.5
k
1212
5.0
k
1575
0.0
k
24
12
5.0
k
31
37
5.0
k
THR
ESH
OLD
Eb/
Na
<d
3)
a lo
'3
7.4
7.4
'.
7.4
7.4
7.4
7.4
"7-,4
7.4
7.4
7.4
7.4
7.4
CLE
AR
SKT
C/X
o*
(4)
(dS
-Hz)
a 3
x io
j
56.5
65.5
67.3
70.3
71.5
73.6
76.6
77.7
so.a
81
.9
83
.8
. 8
4.9
THR
ESH
OLD
Eb/
Ho
CdB
)
a 10
J
9.0
9.Q
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
9.0
•
9.0
CLE
AR
SXT
C/K
o*
(4)
(cí9
-Hz)
a 2
x lo
15
5a. i
67.1
63
.9
71
.9
73.1
75.2
78.2
79.3
•82
.4
83
.5
85
.A
86
.5
THR
ESH
OLD
Eb
/Ho
(dS
)
a iQ
"5
10.2
10.2
10.2
10. Z
10
.2
10
.2
10
.2
10
.2
10.2
10.2
10
.2
10.2
CLE
AR
SCT
C/H
o*
(4)
CdS
-HzJ
3
8 x
10'7
59
.3
63. 3
70
.1
73
.1
74
.3
,-76.4
.
79.4
80.5
83
.6
S4
.7
86.6
87.7
Tí PJ\¡
H-
* The clear-sky C/No valúes include a C-Band syatem margin of 1 dB relative to the threshold
Eb/No valué shown in the immediate left column.
í .
*•* Three different valúes of Eb/No corresponding t-o threshold BERa pf 10"3, 10"* and 10"5 are
provided in order to reflect a posslble range of video codee threshold performances.
See the notes following Table 5-
Cuadro 3
PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN PARA VELOCIDADES DE INFORMACIÓN TIPI CASDE
COPECS DE TV DIGTTAT,**
(FEC de relación 7/8)
CO
OEC
INF
O.
RA
TE
(IR
) (1
)(b
it/s
)
64
k
512
V.
763
Se
1536
Je
2-0
48
H
"3.3
00
H
6-6
00
H
8.4
48
H
17. I
SA
M
22.3
68
M
34
.36
5 M
- U
. 736
M
HO
OEH
ÜV
ER
HE
AD
RA
TE (
OH
)(k
bit
/s)
0 0 0 0 0 0 Q 0 0 0 o •
o . '
HC
OEM
DA
TA
RA
TE
(IR
+•
OH
)(b
it/s
)
6-4
k.
51Z
le
763
Je
1530
k-
2.0
48
M-
3.3
00
M
ó. 6
00 H
-
3.5
44
M
17.1
SA
M
22.3
63
H
34
.36
3 H
«.7
36
M
MO
OEM
TXR
ATE
-
(bit
/s)
-73.
1 k
585.
1 le
877'
. 7 k
17
55
.4
k
Z-3
41 M
J.771
M
7.5
43
M
9.6
55
M
19
.63
9
H '
25
.56
3 M
39
.27
8 H
51
.12
7 M
OC
CU
PIE
DSW
(2
)
(Hz
)
43
.9
Je
. 3
51
.1
le
52
6.6
k
1053.3
k
14
04
. y k
2.2
6 M
• 4
.52
M
5.7
9 M
11.7
3 M
15.3
4
M
23
.57
M
30
.65
M
ALL
OC
ATE
DBU
(3
)(H
z)
67.5
k
42
7.5
k
652.5
k
-
1237.5
k
1642.5
k
"2677.5
k~
52
87
.5
k
6772.5
k-
13750.0
k
18
00
0,0
k
27
50
0.0
k
.
35
87
5.0
Je
THR
ES
HO
LDE
b/H
o(d
S)
a 10
°
• 6
.9
6.9
.
6.9
" 6
.9
' ' 6
.9 '
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
6.9
CLE
AR
SK
TC
/No
- (4
)
(dB
-Hz)
a s
x 1o
4
• 5
6.0
65
.0
.
66.fi
69
.3
71
.0
73
.1
- 76.1
77.2
80
.3
81
.4
83,3
84
.4
THR
ES
HO
LDE
b/H
o(d
a)
a nr
4
7.7
7.7
7.7
7.7
'
T.T
T.T
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
7.7
CLE
AR
SK
7C
/Ho
*-
(4)
(dS
-HD
a 4
x lo
'1
56
.8
65
. S
- 67.6
70
.6
71. S
73
.9
76
.9
78. 0
81
.1
82
.Z
84
.1
85
.2
THR
ES
HO
LDE
b/N
o(O
B)
3
10'S
a. 4
8.4 a. 4
'"8
-4
• a. 4
8.4
8.4
S.4
S.4
8. 4
•
a. 4
3,4
CLE
AR
SK
YC
/Ho
* (4
)C
cB-H
z)
a 5-
x io
'?
57.5
66
.5
63.3
-
71.3
72.5
74
.6
77.6
78>
ai.a
" 82.9
- 8
4.f
i
85
.9
LQ.
H- D o
* -The clear-sky C/No valúes include a C-Band system margin of 1 dB relativa to the threshold
• Eb/No valué shown in the immediate left. column,
" ""
'"
T
_J
T** Three different valúes of Eb/No corresponding to threahold BERs of 10 ,. 10"* and 10
are
provided in order to reflect a gosaible range of video codee threshold performances..
See the notes following Table 5..
Guaet-2r0--4r
PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN PARA VELOCIDADES DE INFORMACIÓN TÍPICAS DE
COPECS DE TV DIGITAL**-
(FEC de relación 3/4)
CO
OE
CIH
FO
.R
AT
E (I
R)
(1)
(b
it/s
) ,.,„
64
k.
512
k
763
k
1536
k
Z. 0
43
H
. 3
.30
0
M
6.6
00
H
" 8
.44
8
M
17.1
84
H
22
.36
3 M
34
.36
3 M
44
.73
6 M
MC
OE
HO
VE
RH
EA
QR
AT
E (O
H)
(k
bit
/s)
- 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
MC
OEM
DA
TA
RA
TE
(IR
+
OH
)
(b
it/s
)
64
k
51
2
k
768
k
15
36
- k
2,0
48
H
3.3
00
M
6.6
00
H
8.5
44
H
17
.18
4
H
22
.36
8
M
34
.36
3
H
44
.73
6
M
MO
OE
HTX
RA
TE
(b
it/s
)
85
.3
k
632.7
k
10
24
.0
k
20
43
.0
k
2.7
31
M
' 4
.40
0 M
8.S
OO
M
11.2
64
M
22
.91
2 M
29
.S2
4
M
45
.82
4
M
59
.64
8 H
OC
CU
PIE
DB
U
(2)
(Hz)
51
.2
k
40
9.6
k
614.
4 k
12
23
.3 k
1.6
4
M
2.6
4
M
5.2
3 M
6.7
6 M
13~
75
M
17.8
9 M
. 2
7.4
9 M
35
.79
M
ALL
OC
AT
ED
BU
(3
)(H
z)
67.5
k
51
7.5
k
74
2.5
k
14
62
,5
k
1912.5
k
30
82
.5
k
61
87
.5 k
7897: 5
k
16
12
5.0
k
20
87
5.0
k
32
12
5.0
k
41
75
0.0
k
TH
RE
5HO
LDE
b/H
o(d
B)
a 10
'3
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
5.7
-5'.7 5.7
CLE
AR
S
KY
C/N
o*
(4)
(dS
-Hz
)
a 5
x 10
*
54
.8
63
,8
65
.6
68. ó
69
.3
7K
9
74
,9
76
.0
79
,1
80
.2
82
.1
83
,2
THR
ES
HO
LDE
b/H
o(d
B)
=
10
J
6.5
6.5
6,5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
6.5
CLE
AR
S
XT
C/N
o*
(4)
(dB
-HD
a 5
x lo
'1
55
.6
64
.6
64
.4
69
.4
70
.6
72.7
75
.7
76.8
79
.9
81
.0
82
.9
54
.0
THR
ES
HO
LDH
b/N
o(d
S)
3 10
'S
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.Z
7.2
7.2
CLE
AR
S
KT
C/H
o*
(4) '
(dS
-Hz)
3 5
X
10''
56.3
'
65
,3
67
.1
70
.1
71
.3
•73
.4
76
.4
77.5
80
.6
81.7
' '
83
.6
&4
.7
H- Í3 íü H H1
* The clear-sky C/No valúes include a C-Band system margin of 1 dB relative to the threahold
Eb/No valué shown in the iinmediate lef t" column..
** Three different valúes of Eb/No corresponding to threshold BERs of
1CT3,. 10"̂ and 10"5 are •
provided in order to reflect a poasible range- of video codee threshold performances _
See the notes following Table
cuadro 5"
-
"
PARÁMETROS DE TRANSMISIÓN PARA VELOCIDADES DE INFORMACIÓN TÍPICAS DE
COPECS DE TV DIGITAL**-
(FEC de relación. 1/2}
CC
OEC
.IN
FQ
.R
AT
E (I
R)
(1)
Cb
ic/s
)
64 k
512
k
763 k
1536
le
2. 0
43
'*
3.3
00
H
6.6
00 H
'
. a.
«a
«1
7.1
54
M
22.3
63
H
34
.36
3 M
44
.73
0 M
>KD
EM
OVH
RH
EAD
«AT
E
(OH
)(k
bit/s
)
0 0 o -
0 0 0 0 0 0 0 0 0
HC
OEM
DA
TA
RA
TE
(IR
+O
H)
(bic
/s)
64
k
512
k
763
Je
1536
k
2. 0
48
M
3.3
00
H
6.6
00
H
8.5
44
-M
17.1
84
M
22,3
63
M
34.3
63
M
44
.73
6 H
KC
OE
HT
xR
AT
EC
bit
/s)
• 128.0
k.
10
24
.0
k
-15
36
.0
k.
- 3072.0
k
4-0
96
M
6.6
00
M
13.2
00
M
16.3
96
H
34 .3
63
M
44
.73
6 M
68.7
36
M
89
.47
2 M
OC
OJP
IED
BU
(2
)(H
z) __
.!._
76.8
k
61
4.4
k-
92
1.6
k
1843. Z
k
2.4
6
M
_ 3
.96
H
7192
M
10. K
H
20
.62
M
26
. S4
M
41
.24
H
53
.68
M
ALL
DC
AT
ED
BU
(3
)
(K=
>
112.5
- k
'74
2.5
k
1102.5
k
2182.5
k
29
02
.5 k
46
57
.5 -
k;
9247.5
fc-
11B
57-.
5"k
24
12
5.0
k
'
31375.0
k
48
12
5.0
fc
62
62
5. O
'k-
THR
E5H
OLD
Eb/K
o(d
B)
a 1Q
-3
4.6
•4.6
-4.6
-4.6
.
4.6
_4
.6
4.6
4.6
4.6
4. ó
. 4
.6
4.6
O.E
AR
S
KI
C/N
o*
(4)
(cfi
-Hz)
3
2 X
10
"5
. 53.7
'
62
.7
"
64
.5
.:
67.5
63.7
70.
S
_7
3.3
74
,9
78
.0
79
.1
31
.0
82
.1
THR
ES
HO
LDE
b/H
o(d
8)
a io
j
5.1
5.1
5.1
5.1
-
5.1
5-"i
5.T r.r
S'.l 5.r
. 5.1
.
5*.r
CLE
AR
S)
Cr
C/K
o*' (4
)(d
B-H
z)
S
4 X
10'1
54
.2.
63. Z
65.0
.
' 6
3.0
69.2
...71
.3
.
74.3
'
75,4
-
73,5
79.6
81.5
' 8
2.6
THR
ES
HO
LDE
b/K
o•
(ciS
)
2
10"5
5.8
5". 8
• 5
.8
" 5
.S
.-'
,5'.
8
5". 8
- 5.8 5.a-
5.8 s.a
5.a
5,8
'
CLE
AR
S
KI
C/H
Q*
(4)
(dS
-Hz)
5
3" X
10'7
-_54.9
: '
6J.9
-
65,r
-
~"6
a.r :
69
.9
"'
.-,7
2.0
.:
75.0
"76 _
i:
'
79.2
-
80
.3
82. 2
."
33
. J
H-
H- to
* The clear-sky C/No valúes include a C-Band syatem margin of 1 dB relativa to the threshold
Eb/No valué shown in the iirrmediate left column^
-; : :
v
.-. •
.-
••
';
** Three different valúes of Eb/No correaponding "to threahold BERs of 10"3, 10"4 and 10"5 are
provided in order to .réflect. a ̂poasible range of. video codee threahold performances „
'--
See
the
notes following Table 5-_
-' •_
"
'.
..
"'
" "
"'
-•'
: -'
'
1ESS-503Página 13
.NOTAS PARA LOS CUADROS 2 AL 5
ÍL . Las velocidades de transmisión' de información del módem IDRrecomendadas en el IESS-30B son las-siguientes: 64 kbit/s, 192kbit/s, 384 kbit/s, 512 kbit/s, 1024 kbit/s, 1544 kbit/s, '2048kbit/s, 6312 kbit/s, 8448 kbit/s, 32064 kbit/s, 34368 kbit/s y
' 44736 kbit/si Algunas de estas velocidades pueden ser adecuadaspara usarse con codees de TV digital.
El ancho de banda ocupado es igual a. O,6-veces la velocidad detransmisión.
El ancho de banda asignado es igual a 0,7 veces la velocidad detransmisión, redondeada^ al múltiplo entero impar siguiente ,superior del incremento de 22,5 kHz (para velocidades detransmisión inferiores o iguales a 10 Mbit/s) o al del 'incremento de 125 kHz (para velocidades de más de 10 P4bit/s) .
En la banda C, un margen del sistema de 1 dB típicamenteproveerá una disponibilidad del enlace del 99,6% del año,dependiendo de la precipitación pluvial local en los sitios delas estaciones terrenas de transmisión y de recepción. En labanda Ku, en ciertas regiones tal vez sea necesario un margen•del sistema de 4 a 7 dB, posiblemente usando además el controlde potencia del enlace ascendente, para lograr el mismo nivel dedisponibilidad del enlacet Para obtener un diseño de enlace másconfiable/ los usuarios deberían agregar 1 dB al margen delsistema.
• ANEXO III
INFORME 1089 DEL CCIR PARA REDUCCIÓN DE LAVELOCIDAD BINARIA DE LAS SEÑALES DIGITALES DE
' TELEVISIÓN
362 I. 1089 /
I N F O R M E 1089
REDUCCIÓN DE LA VELOCIDAD BINARIA PARA SEÑALES DIGITALES DE TELEVISIÓNi
(Cuestiones 3/11 y 25/11; Programas de Estudios 3A/11, 25J/11, 25K/11 y 25M/I1)
(1-986)
1. In t roducc ión
El objeto de este Informe es el estudio de los algoritmos de reducción de ia velocidad b inar ia y. susprestaciones en cuanto' a calidad de imagen, capacidad de tratamiento, y resistencia a los errores de transmisión.Estos algoritmos pueden aplicarse en un cierto número de áreas de radiodifusión, pero está claro según- lascontr ibuciones recibidas, que la ap l icac ión de estos esquemas a los enlaces de t ransmis ión de larga d is tancia espor el momento la más impor tan te .
La transmisión de TV se estudia generalmente en la CMTT, y por tanto es necesario que la Comisión deEstudio 11 informe a la CMTT de su labory, cuando sea necesario, remita cuestiones a la CMTT.
Un anál is is de los posibles métodos de reducción de la velocidad b inar ia para imágenes de ca l idad deradiodifusión constituye una tarea ingente, y en las contribuciones se informa sobre una ampl ia gama de métodosy técnicas para la reducción de la velocidad binaria. En el punto 2 de este Informe se presenta una revisión deestas técnicas.
El punto 3 de este Informe presenta un análisis de la información d isponib le agrupando los sistemas segúnlas aplicaciones prácticas.
Para comparar sistemas a l t e r n a t i v o s es necesario l l ega r a un acuerdo sobre cómo se establecen losobjetivos y cómo deben evaluarse los sistemas. El pun to 4 describe las categorías de degradaciones susceptibles deproducirse en los sistemas de reducción de .la velocidad b ina r i a y su evaluación, i nc luyendo los métodos deevaluación subjetiva. ' • '
El I n f o r m e concluye en el p u n t o 5 con una evaluación de los futuros estudios que la Comisión deEstudio 1 1 podría emprender.
2. Procedimientos y técnicas de reducción de la velocidad binaria
La representación MIC de las señales de video necesita velocidades binarias de aprox imadamente100 Mbit/s y 216 Mbit/s para las señales compuesta y de componentes respectivamente. Existen varias fuen tes der e d u n d a n c i a en las señales de televisión que p o s i b i l i t a n la reducción de la vclociad b ina r i a , éstas ¡incluyen lar edundanc ia estadística, la r edundanc i a espectral y la redundancia de percepción. - . -
La redundancia estadística es consecuencia del alto grado de correlación espacio-temporal entre lasmuestras adyacentes de las imágenes. Generalmente, la redundancia estadística puede el iminarse o reducirsemediante un t r a t amien to to ta lmente reversible, es decir, sin in t roducir degradaciones en el proceso.
La redundanc ia espectral es consecuencia del sobremuestreo. La señal de video es esencialmente t r i d i m e n -s ional (ver t ical , hor izon ta l y t empora l ) , Los esquemas de muestreo ortogonales (a l ineados) son, en genera l , pocoeficaces en té rminos de u t i l i z a c i ó n del espectro (anchura de banda). U t i l i z ando los esquemas de muestreoapropiados y las propiedades espectrales y dimensionales de la señal muestreada, puede reducirse la f recuenciaefectiva de muestreo (submuestreo). Los procesos de submuestreo e in terpolación producen una perturbación d e ^ l aseñal (irreversible).
Las propiedades del s istema visual h u m a n o , es decir el mecanismo ojo-ccrcbro, crean lo que se d e n o m i n aredundanc ia de percepción. Aprovechando estas propiedades, puede reducirse la v i s ib i l i dad de las degradacionescausadas por la reducción de la velocidad b inar ia en condiciones de visión normales. Por ejemplo, la v i s i b i l i daddel ruido varía con el nivel de b r i l l o de la imagen. Otro ejemplo es el fenómeno de enmascaramiento donde laselevadas actividades espacio-temporales de la imagen tienden a enmascarar las degradaciones debidas a . lacodificación o al t ra tamien to .
Un e lemento muy i m p o r t a n t e a considerar en los sistemas de reducción de la velocidad b ina r i a es elcriterio de ia fidelidad. Los requisitos de calidad de la imagen dependen de la aplicación deseada. Es i m p o r t a n t ereconocer que los requisitos de la cal idad de la imagen para su presentación e n t p a n t a i l a en condiciones normalesde visión son bas tante diferentes de los necesarios para un tratamiento posterior. Por tanto , al seleccionar lossistemas, técnicas y parámetros de reducción de la velocidad b i n a r i a , es i m p o r t a n t e tener en cuenta, laspropiedades del recepto^ es decir el sistema visual h u m a n o o un equipo de t r a t a m i e n t o . En genera l , los requisi tosde ca l idad de la imagen para un t r a t a m i e n t o posterior son más exigentes que los de la presentación v i sua l .
I. 1089 363
Un codee de vídeo corriente puede dividirse, según las funciones que realiza, en las siguientes-partesundamentales:
Interfaces analógicos: realizan todas las funciones de pre y postratamiento analógico. Incluyen igua lmen te lasoperaciones de conversión analógica a digital y d ig i ta l a analógica. En aquellos casos en que la s eña l ' deentrada o de salida está en formato digital (por ejemplo, según la Recomendación 601) no se necesitan 'estasoperaciones,
iFunciones de prc y postrata miento d ig i t a l : inc luyen operaciones tales como la reducción de ruido, elprefi l t rado y el posfi l t rado digitales, el submuestreo, etc.
Funciones de reducción de la velocidad binaria; incluyen la aplicación práctica de los algoritmos y técnicasde reducción de la velocidad binaria para l levar la velocidad binaria al nivel deseado. Las funciones inversasse real izan en el clccodificador p n r n recons t ru i r las señales.
Funciones periféricas: incluyen todas las otras funciones tales como los interfaces de canal, la codificación decanal, la multiplexación, la formación de la trama, etc.
Técnicas de preiraiamienlo y postratamiento
Las técnicas de pretratamiento se aplican a las señales de video para preparar la señal con vistas a unacodificación eficaz y reducir al mínimo las degradaciones de la señal. Estas constan generalmente de un filtradodigital l ineal o no l inea l para la reducción del solape del espectro antes del submuestreo. Se utilizan igualmenteppra la reducción del ruido. Las técnicas de postratamiento incluyen el f i l t rado de inter.poiación o de mejora, y enAlgunos casos pueden i n c l u i r la reducción del ru ido a la salida.
..1,1 Prefiltrdfio muintlimcnsional\a de las técnicas ut i l i zadas en la reducción de la velocidad b inar ia es el submuestreo
espacio-temporal. Este impl ica reducir las frecuencias efectivas del muestreo espacial y/o temporalrr ienle.Para reducir los efectos del solape de! espectro se u t i l i zan filtros paso bajo un í o mu l t i d imens iona l e s . Lascomponentes de ese solape ¡ifectnn n lo ca l idad de In i m n g c n y d i s m i n u y e n In eficacia cíe los sistemas dereducción de la velocidad binaria lo que se traduce a su vez en una infer ior calidad de la imagen.
El proyecto y la selección de la técnica del prefi l t rado adecuada está estrechamente re lacionada conel esquema de muestreo ut i l izado. Para los esquemas de muestreo ortogonales, se l leva a cabo unpref i l t rado en la dirección del submuestreo. Esto requir i rá generalmente reducir la resolución de la imagena medida que las componentes del solape coincidan con las componentes de la banda base. En el caso delos esquemas de muestreo no ortogonales, por ejemplo, esquemas de líneas al t r esbo l i l lo o tramas altresboli l lo, se puede necesitar un filtrado mul t id imensional , Para un esquema de muestreo cuidadosamenteelegido, las componentes de solape no se superpondrán con las componentes de banda de base. En estecaso pueden el iminarse mediante un filtrado posterior.
2.1.2 Reducción del,ruidoi
Tradicionalmente, se han uti l izado reductores de ru ido en la radiodifusión de televisión con el lltide mejorar la calidad de la imagen para ciertos tipos de material de video. Para bajas velocidades binarias,que quieren grandes relaciones de compresión, por ejemplo 4 : 1 u 8 : 1, puede resultar necesaria lareducción del ruido. Los beneficios que se obtienen al utilizar la reducción del ruido no se limitan amejoras en la calidad de la imagen sino que resultan útiles para .una operación eficaz de reducción de lavelocidad binaria.
2.1.3 Interpolación espacio-temporal
En aquellos casos en que se u t i l i zan técnicas de submuestreo para la reducción de la velocidadbinaria, se requiere una interpolación espacio-temporal El diseño de los filtros de interpolación estáestrechamente relacionado con el esquema de muestreo especifico utilizado.
2.2 Técnicas de codificación con predicción
En las técnicas de codificación con predicción, se obtiene una predicción de la presente muestra de laimagen u t i l i z a n d o las muestras de imagen prev iamente codificadas (genera lmente conocida como M1CD). El errorae predicción, es ¿decir, la diferencia ent re el va lo r 'de la mues t ra presente y la predicción, se cuant í f íca , codifica ytransmite. En el receptor, se realizan las operaciones inversas para reconstruir la señal.
Existe ya una ampl i a bibl iograf ía que t ra ta de las técnicas de codificación con predicción» Gene ra lmen te se-ealrza una clasif icación de los diferentes métodos según el origen de la in formación u t i l i z ada para elaborar lapredicción. Estas pueden dividirse en técnicas «dentro de i ru rnb» donde In ¡ñfofmñííión ut i l izado para elaborar la•predicción pertenece únicamente a la t rama presente, y las técnicas «entre tramas», donde se utiliza la ^Información de Ins t ramas anteriores (y posiblemente de la trama presente) para elaborar la predicción.
364 I. 1089
2.2.1 Técnicas de codificación demro de trama con predicción
Las técnicas dentro de trama pueden clasificarse como de una o dos dimensiones. En las técnicasunidimensionales la señal de predicción se elabora ut i l izando muestras codificadas previamente tomadasexclusivamente de la línea presente. La forma más sencilla es el predíctor del elemento previo donde lamuestra anter ior (algunas veces ponderada mediante un factor inferior a la unidad) se ut i l iza para elaborarla predicción.
Los predictores de una dimensión tienen la ventaja de la sencillez de realización. Además, lapropagación de los errores del canal viene l imitada a la línea donde se producen. Sin embargo, la relaciónde compresión conseguible es relativamente moderada; a menos que se tolere una pérdida de la calidad dela imagen [Sistemas 12, 15, 26 y 36]. Para faci l i tar la localización de las referencias, los sistemasparticulares de reducción de la velocidad binaria se citan con unos números (aplicables solamente en elpresente texto), que corresponden a las contribuciones pertinentes del Grupo Inter ino de Trabajo 11/7.
En las técnicas de codificación con predicción de dos dimensiones, la predicción se realizautilizando los elementos codificados previamente tomados de la l ínea presente y de las líneas anteriores dela misma trama [Sistemas 11, 13, 21, 30 y 42]. En general, las técnicas de dos dimensiones resultan máseficaces que el caso unidimensional .
Se ha informado igualmente [Sistema 42] y [CC1R, !982-86a] sobre técnicas híbridas MIC/MICD.Estas implican la transmisión periódica de muestras MIC, basando la predicción sobre aquel las mues-tras MIC transmitidas. Este método proporciona un cierto grado de i n m u n i d a d frente a los errores delcanal.
2.2.2 Técnicas de codificación entre ¡ramas
Mientras que las técnicas de codificación dentro de trama examinadas en el punto anter ioraprovechan las propiedades espaciales de la señal, las técnicas entre tramas aprovechan las propiedadestanto temporales como espaciales. En esencia, estas técnicas aprovechan la naturaleza t r idimensional de laseñal de televisión y son esenciales para situaciones donde se necesitan relaciones de compresión máselevadas manten iendo aún una buena calidad de la imagen. Las técnicas de predicción entre tramaspueden clasificarse en dos categorías principales, técnicas normales entre tramas y técnicas de movimientocompensado.
^2.2.2.1 Técnicas normales entre tramas
En estas técnicas, para elaborar la predicción, pueden utilizarse los elementos de las t ramaspresentes y anteriores. La configuración del predictor y los coeficientes de predicción son fijos. General-mente func ionan muy bien en zonas estacionarias de la imagen; sin embargo, su compor tamiento sedeteriora en las zonas de la imagen que se mueven o cambian.
2.2.2.2 Técnicas de movimiento compensado
La idea básica de las técnicas de predicción entre tramas con movimien to compensado consiste enla estimación del movimiento de diferentes objetos desde una trama (o cuadro) a la siguiente, realizando lapredicción en la dirección del movimiento [Sistemas 4, 7, 8 y 9|.
Un elemento clave de este procedimiento es el método de la estimación del desplazamiento(movimiento) . En la l i teratura se han presentado varios métodos. Entre ellos están el método deadaptación del patrón y el método de los elementos de imágenes (peí) recurrentes.
La estimación del desplazamiento puede llevarse a cabo antes de la codificación, en cuyo caso losvectores de desplazamiento habrán de t ransmit i rse al receptor. Como a l te rna t iva , la estimación delmovimien to puede llevarse a cabo en base a la información previamente codificada. En este caso lasestimaciones de desplazamiento no han de transmitirse y pueden generarse en el receptor.
2.2.3 Técnicas de codificación con predicción adaptable (conminada)
Cualqu ie r proceso de predicción supone un cierto modelo de imagen. Los predictores unidimensio-nales (dentro de l ínea) suponen que la imagen consta principalmente de bordes horizontales o de zonasuniformes, los predictores b id imens ionales ampl ían este modelo ligeramente a las segundas dimensiones.
Las técnicas normales entre tramas suponen que las Imágenes consisten p r inc ipa lmente en zonasestacionarias. Obviamente no existe un modelo de imágenes preciso para televisión. Por tanto, elcomportamiento de los esquemas fijos de predicción variará dependiendo de lo alejadas que estén laspropiedades de la imagen en cuestión de las propiedades supuestas impl íc i tamente .
Para mejorar la calidad de las técnicas de codificación con predicción, se han u t i l i zado predictoresadaptables (o conmutados) [Sistemas 4, 5, 14, 15, 22, 31 y 37]. En este procedimiento se elaboran dos omás predicciones y se selecciona la del predictor que proporciona el error de predicción más bajo. De estaforma puede adaptarse el proceso de predicción a las propiedades de la imagen en cuestión.
I. 1089 365
Los predictores pueden conmutarse «elemento de imagen por elemento de imagen» o en base a ungrupo de elementos de imagen. Puesto que el receptor ha de conocer qué predíctor se está usando en eltransmisor, se ha de transmitir explícita o implícitamente la regla de selección del predíctor. Las reglas deconmutación explícitas requieren la transmisión de una información necesaria de encabezamiento paraindicar qué predictor se está utilizando. Las reglas implícitas se basan en la información previamentecodificada y generalmente no necesitan la transmisión de este encabezamiento a expensas de algunapérdida de calidad.
2.3 Las técnicas de codificación por transformación
En las técnicas de codificación por transformación, la señal se segmenta en bloques de 1, 2 ó 3 dimen-siones. Cada bloque se transforma utilizando una de las transformadas ortogonales conocidas, por ejemplo la delCoseno Discreto, la de Hadamard, etc. Los coeficientes resultantes de la transformada se cuantifícan, se codificany transmiten. En el receptor, se realizan las operaciones inversas para reconstruir la señal [Sistemas 18, 20, 38, 44y 51].2.4 Técnicas híbridas de predicción/transformación
Estas técnicas combinan los métodos de codificación por transformación y codificación con predicción.Este proceso híbrido de codificación puede adoptar una entre varias formas. Un método consiste en unatransformación espacial de dos dimensiones sobre bloques de imágenes, codificando después los coeficientesresultantes de la transformación mediante una técnica de codificación con predicción intertramas. Un segundométodo implica la realización de una codificación con predicción intertramas en el dominio de los elementos deimagen. El error de predicción se codifica por transformada dentro del bucle de codificación con predicción.Obviamente la transformación inversa se lleva a cabo igualmente dentro del bucle de realimentación. El error depredicción codificado por transformación se transmite al receptor [Sistema 27].
2.5 Oíros métodos de codificación
Además de las técnicas básicas descritas en los puntos anteriores, en la literatura se informa de otrosmétodos. Estos incluyen la codificación por grupos, la codificación con interpolación, la codificación decontornos, la transmisión de patrones almacenados [Sistema 43] y la codificación por truncado de bloques[CCIR, 1982-86b].
2.6 Técnicas para ¡a reducción de la velocidad binaria
Todos los métodos anteriormente descritos no reducen la velocidad binaria por sí misma, sino que tiendena obtener una nueva señal más adecuada para su codificación utilizando un menor número de bits por muestraque el original. Sin embargo, debe señalarse que la magnitud de la reducción de redundancia que puedeconseguirse, sin pérdida de información, es generalmente muy baja. Relaciones de compresión más elevadaspueden obtenerse únicamente recortando una cierta parte de las señales no redundantes. El procedimiento segúnel cual funcionan estas técnicas es el de la e l iminación de la parte de información que resulta menos necesariapara la reproducción correcta de la imagen. Lo que significa que la degradación resultante, es menos visible o noes visible en modo alguno.
A continuación se indica un cierto número de técnicas que se utilizan para conseguir la reducción real dela velocidad binaria.
2.6.1 Eliminación de ¡os intervalos de sincroni-adón y supresión
La eliminación de los intervalos de sincronización y supresión, que son al tamente redundantes,proporciona un ahorro apreciable de velocidad binaria sin introducir n inguna degradación de la calidadde imagen y es relativamente fácil de conseguir. Esta técnica resulta aplicable a todos los sistemas decodificación de televisión.
2.6.2 Submueslreo
El submuestreo espacio-temporal es el método más obvio de reducción de la velocidad binaria. Engeneral, la consecuencia de este proceso es la pérdida de resolución de la señal. Sin embargo, con lautilización de un esquema adecuado de muestreo, junto con una operación correspondiente, de prefiltrado,puede reducirse la repercusión del proceso de submuestreo sobre la calidad de la imagen [Sistemas 4, 7, 8,9, 13, 19, 21, 22, 36, 37] y [CCIR, 1982-86c].
El submuestreo puede llevarse a cabo sobre toda la imagen o puede restringirse a ciertas zonasespecíficas de ella. Por ejemplo, en los codificadores multimodo, el submuestreo espacio-temporal puedeutilizarse en los modos más elevados de la operación. Como alternativa, se aplica el submuestreo temporala las zonas estacionarias y el submuestreo espacial se aplica a las zonas en movimiento. Obviamente elsubmuestreo condicional exige una caracterización precisa de las imágenes, por ejemplo, la segmentaciónen zonas en movimiento o zonas estacionarias.
2.6.3 Cuanrifícación
La cuantifícacíón efectiva implica la reducción del número de bits que representa cada muestra.Pueden utilizarse cuantificadores tanto uniformes como no uniformes. En la mayoría de los sistemas dereducción de la velocidad binaría se utilizan varios cuantificadores. La conmutación entre cuantificadorespuede basarse en el modo en que está funcionando el codificador [Sistemas 4, 5, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 28y 42] o la conmutación puede basarse en las propiedades de la imagen en cuestión [Sistemas 21, 22 y 30].
366 I. 1089
Otro método utiliza el cuantificador «deslizante» [Sistema 36], donde la ley de cuantTficación seelige en función del nivel de la señal. Este se basa en la consideración de que la señal de video no puedeencontrarse fuera de una cierta gama de valores. De esta forma, se l imita el error de predicción según elvalor predicho. Asi pues, la selección del cuantificador más adecuado se realiza de una vez a otra, según elvalor de la predicción.
No es necesario l levar a cabo el proceso de cuantificación según un criterio de elemento porelemento. Este puede aplicarse simultáneamente a un grupo de elementos de imagen adyacentes. Sonejemplos de este proceso las técnicas de cuantificación vectorial y de cuantífícación por bloques.
2.6.4 Cambio de umbrales y supresión de ruido en elementos de imagen aislados
En la codificación con predicción, el error de predicción que cae por debajo de un determinadoumbral se clasifica como despreciable y se pone a cero. Modificando este umbral , se variará el número debits necesarios para representar el error de predicción cuantificado. El cambio de umbral proporciona uncontrol re la t ivamente fino de la velocidad binaria .
Además, muestras de los errores de predicción aislados que pueden clasificarse como ruido puedensuprimirse (fijarse a cero) [Sistemas 7 y 9]. Esto mejorará la eficacia de los procesos de codificación delongitud de palabra variable, por longitud de serie y por bloques que se analizarán posteriormente.
2.6.5 Filtrado temporal
Este proceso implica el tratamiento de la señal de error de predicción mediante una función linealo no l ineal . En su forma más sencilla, el error de predicción se mul t ip l ica por un valor a infer ior a launidad. El resultado del fi l trado temporal consiste en una reducción de la magnitud del error depredicción. Generalmente, corno consecuencia de este proceso se produce una reducción en la resolucióntemporal y otras degradaciones.
2.6.6 Codificación de longitud de palabra variable
La codificación con longi tud de palabra variable (algunas veces denominada codificación porentropía) aprovecha las propiedades estadísticas de la señal de error de predicción cuantificada o de loscoeficientes de la transformada cuantifícados. Esto se consigue asignando un número infer ior de bits a losvalores de señal con frecuencia elevada de aparición y un número de bits superior a los niveles de señalcon una baja frecuencia de aparición lo que da como resultado una representación de la señal conlongitud de palabra variable, por ejemplo representación con el código de H u f f m a n y conduce a unareducción de la velocidad binaria [Sistemas 4, 5, 10, 11, 14, 15, 19 y 28].
2.6.7 Codificación por bloques o por longitud de serie
Este método implica dividir el error de predicción cuantificado o los coeficientes de la transfor-mada en grupos de elementos de imagen, es decir «secuencias» o «bloques». Se codifica y transmite elcomportamiento o la forma de la señal [Sistemas 18, 27, 38, 43 y 44].
2.7 Codificación muliimodo
En los codificadores de video que u t i l i zan la codificación con longi tud de palabra variable, por longitudde secuencias o por bloques, los datos de video se generan a una velocidad variable. Puesto que la velocidadbinaria de transmisión es generalmente fija, es necesario a lmacenar provisionalmente los datos. Para evi ta r que lamemoria tampón se desborde o tenga un flujo insuficiente, se necesita un func ionamien to mul t imodo. Elcodificador tendrá varios modos de funcionamiento.
Los modos de funcionamiento se indican por Mi, M\ ... Mn, cada modo representa una determinadaelección de los parámetros de codificación (velocidades de muestreo, niveles de cuamificación, umbrales, etc.). LosR,¡ representan las reglas de transición de modo (por ejemplo cambios de ocupación de la memoria tampón desdepor debajo de T, hasta por encima de 7",). En general, la mayoría de las transiciones no están permitidas, y lastransiciones se producen entre modos adyacentes, o casi adyacentes.
Se denomina M\l modo principal de funcionamiento diseñado para unas características estadísticas«típicas» de las imágenes, y proporciona la total resolución disponible y la mejor calidad de imagen. Ma es unmodo de «subocupación» que garantiza que la memoria tampón no está vacía, t r ansmi t i endo quizá unaseñal MIC de 8 bits de resolución total. Puede considerarse igualmente un modo de reescritura para l imi ta r lapropagación de los errores de canal. Los modos A-/2, M\ Mn se denominan modos de «desbordamiento»,solicitados sucesivamente en períodos de una mayor act ividad de las imágenes. Para evitar que el codificadoroscile entre dos modos, se establece una histéresis en las reglas de transición de modos.
I. 1089 367
El arte de diseñar codificadores multimodo implica la optimízación tanto de los parámetros de codifi-cación como de \as reglas de transición entre modos. Este proceso se lleva a cabo mediante una evaluaciónsubjetiva de la calidad de las imágenes realizada sobre una base de datos con gran cantidad de información.
2.8 Gestión de los errores del canal
Es bien conocido que los errores del canal, causados por la interferencia y otras degradaciones en el canal,afectarán de forma adversa a la calidad final de la imagen. En los sistemas MIC, los errores del canal no sepropagan más allá del elemento de imagen donde se produjeron. Sin embargo, en los sistemas que uti l izantécnicas de reducción de la velocidad binaria, los errores se propagan más allá del elemento de imagen donde seprodujeron. En general, se utilizan tres técnicas para disminuir la repercusión de los errores del canal sobre lacalidad de la imagen. Estos son:
2.S. I Corrección de errores sin canal de retorno (FEC)
Añadiendo algo de redundancia controlada a la información codificada, se proporciona unaprotección limitada frente a los errores del canal detectando y corrigiendo un cierto número de errores porbloque [Sistemas 4, 5 y 13]. En estos documentos se habla de varios de estos códigos, el código BCH(239, 255) que corrige hasta 2 errores, el código Read-Solomon (63, 59) y el código Wyner Ash (15, 16).Estos códigos pueden manejar de forma eficaz errores aleatorios. Sin embargo, para contrarrestar loserrores por ráfagas, se uti l izan técnicas de entrelazado.
2.8.2 Detección de errores y acuitamiento
Esta clase de técnicas implica la detección de errores seguida de un ocul tamiento que impl ica lasustitución de los elementos de írnagen incorrectos por la información extraída de los elementos de imagencircundantes. Esta modalidad se ha utilizado ampliamente en los sistemas MIC.
En los sistemas de codificación con predicción (MICD), su utilización se ha dir igido principal-mente a los casos donde se utilizan predictores unidimensionales (dentro de l ínea). En gran medida, estose debe a las propiedades de propagación de los errores en este tipo de sistemas. En el caso de lospredictores espaciales de dos dimensiones, los errores se propagan en una forma que puede afectar a todala trama. Por tanto, la puesta en práctica de las técnicas de ocultamiento puede exigir memorias de variastramas. En el caso de los predictores entre tramas, puede que las técnicas de ocultamiento no resultenprácticas puesto que los errores se propagarán en la dirección temporal.
El problema de la propagación de los errores en los sistemas MICD puede aliviarse considerable-mente añadiendo una limitación de estabilidad a los criterios de diseño del predictor [Sistema 13]. Estopuede conseguirse introduciendo una «fuga» deliberada en el proceso de predicción (predictor con fugas).Por tanto, las degradaciones causadas por la propagación de errores decaerán rápidamente y resultaránpor tanto menos molestas.
2.8.3 Reconstitución periódica
Para l imi ta r la propagación de los errores en el canal, se utiliza una reconstitución periódica enformato MIC. Esto impl ica la transmisión periódica de alguna de las muestras de imagen en formato MICy tiene asimismo el efecto de e l iminar degradaciones residuales de la imagen causadas por la codificación."Como alternativa, en los codificadores que utilizan varios predictores, puede conseguirse una reconsti-tución periódica activando únicamente el predictor dentro de linea y desactivando los restantes prediclores,es decir, reconstitución MICD.
En los sistemas de reducción de velocidad binaria, la información transmitida al decodificador incluyeinformación visual codificada así como información de encabezamiento y control, por ejemplo identificación delínea, identificación de trama, modo de funcionamiento, etc. En general, la información de control requiere unmayor grado de protección que la información visual codificada. Esto puede conseguirse añadiendo una mayorredundancia a la información de control y empleándolas mismas técnicas FEC utilizadas para la informaciónvisual. Asimismo, puede utilizarse una técnica FEC diferente para la información de control y de encabezamiento.
3. Sistemas de reducción de la velocidad binaria para diferentes aplicaciones
El cuadro I resume las características principales de los sistemas sobre tos cuales se han presentadocontribuciones durante el presente periodo de estudios «, como respuesta a los cuestionarios publicados por e!Grupo In te r ino de Trabajo 11/7 [CCIR, 19S2-86d]». Algunas de estas características se señalan a continuación.
CU
AD
RO
1
—
Res
umen
de
los
sist
emas
de
redu
cció
n de
la
velo
cida
d bi
nari
au» o\
0
Sis
tem
a N
."
Orig
en
Situ
ació
n
Com
pone
nte
PA
L
NTS
C
Ilum
inac
ión
de la
sup
resi
ón
Cua
nlifí
caci
ón
Sub
mue
stre
o
MIC
MIC
I)
En
estu
dio
Exp
erim
enta
lP
ráct
ico
140
(155
) M
bil/
s50
-70
Mb
il/s
30-3
4 M
bit/
s6-
20 M
bil/
s
68 M
bil/
s34
Mbil/
s
44 M
bil/
s30
-32
Mbi
t/s
15-2
0 M
bil/
s
Sup
resi
ón d
e lin
eaS
upre
sión
de
irani
a
Line
alN
o lin
eal
Hor
izon
tal
Ver
tical
Tem
pora
l
Den
tro
de tr
ama
Ent
re i
rani
a
Den
tro d
e cu
adro
lint r
e cu
adro
s
9 D » » (' (' f (' (' *
2 F N L t *
3 j *
6 1 * * + •
2 G t * *
6 O 1 R T * »
3 G * * (4 *
3 G » » (4 *
1 D +
0 ) * r
6 F * » í4 (4
22 D » C1 * (5
1 D * (4) + *
7 F *• (J »
28 D + + (4 * *
20 D
8 F f * *•
51 n E L +
74 0 1 R T * *
4 J * * + (') (4) » + »•
8 H N * *
44 15 ^ Y +• >
27 1 » 4- * r t *
75 0 1 R T -+. * *
43 E G Y * *
3 G *• * * * *•
4 J * * * »
3 G f * * *.- •* * *
5 J f *- * * *
5 J * + *
0 J * + * *
1 J t * * +• T
5 J +- * * * * +
8 C A N * * * f + *
9 J * + * * (3) * f *
CU
AD
RO
I
(con
tinu
ació
n)
Sist
ema
N."
Ori
gen
Tra
nsfo
rmac
ión
t-nl
ropi
u
Oír
os
•
Cor
recc
ión
de e
rror
es
Apl
icac
ión
2-D
3-D
Lon
gitu
d de
pal
abra
var
iabl
e
Cua
ntíf
icad
orPr
edic
ior
Com
pens
ació
n de
mov
imie
nto
Coe
fici
ente
s de
la
tran
sfor
mad
a
Con
trib
ució
nD
istr
ibuc
ión
Saté
lite
9 D
1 F N 1
3 G *
26 1 *
42 G *
76 0 1 p 1
3 G
3 G
21 D * <
30 D
36 F *
22 D * +
31 D *
37 F *
28 D » * »- *
20 D * * •*
38 F * *
51 B E 1. *
74 O 1 p 1 * * *
4 J * » * ¥ * t
18 c H N * * *
44 E G Y +•
27 1 *
75 0 1 p 1 »-
43 F G Y *
13 G *
14 J • * * *
13 G *
15 J * * * (6)
15 J
10 J *
11 J *
5 J i * + *
8 C A N + * * *
9 J * •+
o OG
(')
C p
arci
alm
ente
, de
pend
iend
o de
la
velo
cida
d de
mue
stre
o.(-
} Y
y/o
C
par
cial
men
te,
depe
ndie
ndo
de l
a ve
loci
dad
de m
uest
reo.
(3)
Par
cial
men
te,
depe
ndie
ndo
del
mod
o se
lecc
iona
do.
(4)
C ú
nica
men
te.
(s)
En
com
bina
ción
con
pre
dicc
ión
dent
ro d
e tr
ama
únic
amen
te.
(6)
Opc
iona
l.
370 l. 1089
3.1 Sistemas de reducción de la velocidad binaria para señales componentes del tipo 4:2:2
3.1.1 Sistemas de 140 Mbit/s
La mayoría de estos sistemas mantienen íntegramente la resolución espacial y temporal de la seña!de televisión con arreglo a la Recomendación 601 y cumplen así las exigencias de calidad de funciona-miento de los enlaces cuando es necesario procesar el tren de datos de salida. En [CCTR, 1982-86e] figuranalgunos aspectos generales de la elección de parámetros de codificación para enlaces de televisión.
Se han aplicado tres técnicas diferentes para la codificación de las señales de componentes a140 Mbit/s: la codificación MIC, la codificación MICD y la codificación MICD híbrida.
En [Sistema 19] y [CCIR, 1982-86f] se indican ciertas propuestas de codificación para una futurared de distribución en el área local, que utiliza codificación MIC de 8 bits con cuantificación uniformepara las componentes tanto de luminancia como de diferencia de color. La reducción de la velocidadbinaria se obtiene eliminando la supresión de línea junto con un submuestreo horizontal y/o vertical delas señales de diferencia de color.
En [Sistema 12] se describe un sistema MICD donde las velocidades de muestreo son las mismasque en el sistema de codificación 4 : 2 : 2 si bien se aplica una predicción con las muestras anteriores delas señales de lurninancia y diferencia de color, utilizando una cuantificación de 6 bits para la señal Y yuna cuantificación de 4 bits para las señales U, V. El [Sistema 13] describe un esquema MICD noadaptable con un predictor de 9 elementos bidímensional para Y y un predictor con las muestrasanteriores para U y K, utilizando 6 bits por muestra para las señales tanto de luminancia como dediferencia de color. Otro estudio [Sistema 26] para verificar las prestaciones en cuanto a la inserciónópt ima del color, util iza un simulador en tiempo real para deducir las mejores características decuantificación y una codificación óptima de longitud variable.
Un método M I C D híbrido (MICDH) se presenta en [Sistema 42]. La cuarta muestra de la fuente,en una estructura de líneas al tresbolillo, permanece como una muestra MIC de 8 bits sin modificar y losvalores de estas muestras se utilizan entonces como base de los predictores/interpoladores de dosdimensiones para las muestras MICD que intervienen.
En [CCIR, 1982-86a] se describe otra propuesta. La utilización de una característica de cuantifi-cación replegada y del método de codificación híbrido permite reducir considerablemente la degradaciónde la calidad de imagen debida a los efectos de sobrecarga. Además, es posible obtener una sensibilidad alos errores de transmisión comparable.a la de los sistemas con representación MIC.
3,1.2 Sistemas de 50-70 Mh'n/s
Se pueden conseguir señales sin pérdida de calidad de la imagen o con una pérdida despreciable dela calidad en cuanto a la inserción del color en comparación con las señales 4 :2 :2 a la velocidad binariajerárquica de 140 Mbit/s. Ut i l izando el siguiente nivel normalizado inferior, 34 Mbit/s, la calidad de laimagen resulta generalmente equivalente a la de las señales compuestas analógicas existentes, mientras quela capacidad de proceso se reduce sin duda alguna con respecto a la de las señales 4 : 2 : 2. Algunasadministraciones estiman que una velocidad no jerárquica del orden de 68 Mbit/s, podría constituir uncompromiso atractivo entre los posibles costes del enlace y las posibilidades de funcionamiento disponi-bles, recordando que las velocidades binarias del orden de 50 a 60 Mbit/s pueden resultar igualmentefactibles para el intercambio de programas a través de los futuros satélites de comunicaciones [Sistema 17].
En [Sistema 76] se describe un sistema MICD que utiliza 5 bits por muestra y que tiene unavelocidad binaria global de 70 Mbit/s incluyendo señales auxiliares. Se basa en una relación de muestreode 4 : 1 : 1 con una transmisión de color según la secuencia de líneas junto con la eliminación de lasupresión horizontal.
Se ha investigado, según dos métodos diferentes, la reducción de la velocidad binaria de las señalescomponentes YUV a aproximadamente 52 Mbit/s, utilizando un MICD no adaptable de elementosmúltiples con un algoritmo de predicción de dos tramas y una cuantificación no lineal de 32 niveles paraaplicaciones con calidad de radiodifusión [Sistema 13].
En el método MDT, la frecuencia de muestreo de la luminancia se reduce a 10,125 MHz y seutiliza el submuestreo de la diferencia de color reduciendo la frecuencia de muestreo horizontal a3,375 MHz y tomando la mitad de la frecuencia de muestreo vertical (diferencia de color según líneassecuencíales). En el método MDF las componentes de diferencia de color se añaden a la componente deluminancia sobre una subportadora fuera de banda a la mitad de la frecuencia de muestreo de 6,75 MHz.En ambos casos, se encontró que la calidad de la imagen era comparable o mejor que la de las señalescompuestas analógicas codificadas: sólo se introdujo cierta reducción en las posibilidades de tratamientoen relación con 216 Mbit/s debido a las anchuras de banda reducidas de las componentes de diferencia decolor.
1. Í089 371
3.1.3 Sistemas a 30-34 Mbit/s
La velocidad de datos de 30-34 Mbit/s resulta de especial interés para la transmisión de programasde televisión por circuitos terrenales y por satélite. Según [CCIR, 19S2~86g], a esta velocidad se puedeobtener una buena calidad para la distribución. Queda por determinar qué calidad se puede obtener a34 Mbit/s y cómo se relaciona ésta con la calidad necesaria para los enlaces afluentes.
Para la transmisión a 34 Mbít/s se han propuesto varios sistemas que uti l izan una predicción noadaptable, una cuantificación fija o conmutada junto con una conversión de la velocidad de muestreointroduciendo así un muestreo sub-Nyquist y una relación de 4 : 1 entre las frecuencias de muestreo paralas componentes de luminancia y de diferencia de color.
En [Sistemas 21 y 30] se presentan ejemplos de esquemas de codificación MICD con predicción fijaque ut i l izan frecuencias de muestreo de 9 MHz para la luminancia y de 2,25 MHz para las señales dediferencia de color.
Otro método [Sistema 36] comienza con una codificación inicial de la imagen de 12 :6 :6 MHz. 'Después de la el iminación de la supresión de trama y de línea, se utiliza una técnica de codificación dedos etapas mediante un submuestreo de líneas al tresbolillo.
En [Sistema 22] se describe un esquema de codificación MICD adaptable que utiliza velocidades demuestreo de 9 MHz para la señal de luminancia y 2,25 MHz para las señales de color y donde se empleala predicción dentro de trama o entre tramas cuando el contenido de la imagen es fijo y la predicciónentre tramas cuando el contenido se mueve.
Se han aplicado otros procedimientos que utilizan una selección adaptable del predictor entre loscorrespondientes «entre trama» o «entre cuadros» y «dentro de cuadro» donde se han elegido comovelocidades de muestreo 10,125 MHz para la señal de luminancia y 3,375 MHz para las señales dediferencia de color junto con una transmisión por línea alternada de las señales U y K [Sistemas 31 y 37].
En [Sistema 28] se representa un codee M I C D entre tramas/dentro de trama que permite latranscodifícación entre las diferentes velocidades de datos normalizadas en las diferentes regiones sin unareconstrucción previa al nivel MIC. El concepto que consiste en seleccionar las características decuantif icación y las palabras del código de longitud variable asociadas a la capacidad de la memoriatampón de salida y en señalizar al decodificador los cambios de predictor permite mantener la calidad deimagen alcanzable en los sistemas de transmisión de velocidades superiores.
En [CCIR, 1982-86h] se describe un método MICD a 34 Mbit/s en el que se utiliza codificación delongi tud variable y transmisión de la longitud residual en el intervalo de supresión horizontal.
El [Sistema 4] presenta un codee universal para sistemas tanto de 525 como de 625 lineas queresulta aplicable a las velocidades binarias de los terceros niveles jerárquicos MIC recomendados por elCCITT (32, 34 y 44 Mbit/s), sin modificaciones significativas en la configuración física que tiene unosinterfaces de entrada/salida conformes a las Recomendaciones 601 y 604. Este codee ut i l iza un nuevoesquema de predicción adaptable, denominado MAP («Medían Adaptíve Prediction» — predicción adap-table mediana) basado en la combinación de una predicción de movimiento compensado entre tramas,entre cuadros y dentro de cuadro que permite la transmisión de programas de radiodifusión de televisión a30 Mbit/s.
La codificación por transformación se ha aplicado igualmente a la t ransmisión de las señalescomponentes. El [Sistema 20] propone un método de codificación que ut i l iza una t ransformación-/Wmodificada para la transmisión a 34 Mbit/s. Aqui, se l leva a cabo una codificación con reducción de laredundancia y de los elementos no pertinentes según tres canales paralelos, mediante el tratamiento ycuantif icación del valor espectral, del valor medio y de la actividad de un vector que representa un bloquede 4 x 4 elementos de imagen (pels).
Otra aplicación de la codificación por transformación a la componente de luminancia de lasseñales de componentes separadas se describe en [Sistema 38] ut i l izando una transformación de Walsh-Hadamard con bloques de 4 lineas por 8 pels y cuantifícación adaptable en cada bloque.
Otro sistema de 34 Mbit/s [Sistema 51] utiliza la transformación de Hadamard en combinación conel submuestreo realizado mediante una interpolación de dos dimensiones (diezma).
Se ha utilizado igualmente con éxito la codificación por t runcamiento de bloques (codificación porgrupos) a 34 Mbit/s con una calidad de imagen buena y con un sistema de protección contra errores paraman tene r una proporción de bits erróneos de hasta 10"5 [Sistema 74] y [CCIR, !982-86b].
3.1.4 Sistemas de 6-20 Mbit/s
Puede resultar necesario reducir la velocidad binar ia de transmisión a Í5-20 MHz o inclusoinferior , por ejemplo, para alojar hasta 4 canales de televisión en un transpondedor de satélite.^Actuandode esta forma debe mejorarse notablemente la eficacia de codificación. En este contexto, la predicción conmovimien to compensado, la codificación por transformación tr idimensional o la codificación híbridaMlCD/transrormación ofrecen procedimientos prometedores para mejorar las prestaciones de codificación.
372 í. 1089
Se utiliza igualmente el codee del [Sistema 4] para la transmisión de programas de "«periodismoelectrónico» a 15 Mbit/'s. En este sistema de 15 Mbit /s se adopta una relación de muestreo de 2 : I : 0.
En [Sistema 18] se describe una codificación adaptable por transformación de la imagen que ut i l izala t ransformada rápida de Hadamard. La adaptabilidad se consigue encontrando los factores denominadosde actividad para cada bloque transformado y asignando más bits a las partes más activas de la imagen ymenos bits a las partes menos activas de la imagen.
En [Sistema 44] se informa de un estudio para conseguir un ahorro sustancial de la velocidadbinar ia donde se introduce la correlación entre tramas consecutivas bajo la forma de una transformacióntridimensional. En este estudio, se calcula la función de distorsión de la velocidad para un vector de64 pels, un cuadro de 8 x 8 .pels y un cubo de 4 x 4 x 4 pels ut i l izando en cada caso las transformadasde Karhunen-Loeve, de Hadamard y de Slant en una, dos y tres dimensiones.
En [Sistema 27] se examinan los primeros resultados de una investigación sobre la codificaciónhíbr ida , combinación de la codificación con predicción y por transformación. El sistema util iza unpredíctor l ineal de tres dimensiones que muestrea las tres tramas anteriores según una rejilla de 5 x 5 pelsque circunda al punto que se predice.
En [Sistema 75] se presenta un sistema de codificación por grupos que utiliza bloques de4 x 4 pels para la señal de luminanc ia y bloques de 2 x 4 pels para las señales de diferencia de color.Para la transmisión a 18,5 Mbit/s, en el extremo de recepción se extrae y se reconstruye cada una de lasotras tramas mediante interpolación temporal lineal.
En [Sistema 43] se aplica un nuevo procedimiento para la reducción de la velocidad binar iadenominado transmisión de patrón almacenado (SPT — «Stored Pattern Transmission»). El SPT dependede la selección de un número finito de patrones para cubrir las diferentes variaciones que se producennormalmente en una imagen. Estos patrones se almacenan en las mismas direcciones, en los extremostanto de transmisión como de recepción. Con este sistema puede reducirse la velocidad binaria a 6 Mbit/s.
3.2 Algoritmos para la reducción de la velocidad binaria en señales PAL
3.2.1 Sistemas a 68 Mbit/s
En [Sistema 13] se describe una técnica que ut i l iza un submuestreo sub-Nyquist combinado con unM I C D no adaptable dentro de trama o entre tramas. Mediante la actuación de un fi l tro d ig i ta l en peine sereduce la estructura de muestreo or iginal 4 fse (véase la nota) de la señal PAL a una estructura de muestreo2/¡f. Un algoritmo MICD fijo de elementos múl t ip les que ut i l iza varias muestras tomadas de la t r amapresente y de las anteriores, en combinación con un cuantif icador no l ineal de 64 niveles, permitet ransmit i r la señal de diferencia así formada a una velocidad binaria de video del orden de 53 Mbit/s.
En [Sistema 14] se informa sobre un principio de codificación basado en una codificación conpredicción reversible seguida de una codificación por entropía. Para generar una velocidad de t ransmisiónconstante, se introduce un t runcamiento de los bits del MIC antes de la codificación con predicción.
Nota . — /u. indica la frecuencia de la subportadora de color.
3.2.2 Sistemas a 34 Mbit/s
En [Sistema 13] se describe un sistema M I C D de codificación a 34 Mbit/s que ut i l iza un predictorno adaptable de 14 elementos dentro de trama o entre tramas y un cuantif icador no l inea l de 22 nivelescombinado con la e l iminac ión de los intervalos de supresión tanto de línea como de trama y unsubmuestreo a frecuencia doble de la subportadora de color.
3.3 Sistemas de reducción de la velocidad binaria para señales NTSC
Se han llevado a cabo varios estudios sobre la reducción de la velociad binaría de las señales NTSC parauna gama de velocidades binar ias entre 30 y 44 Mbit/s u t i l i zando técnicas de codificación con predicción, bajoforma fija o adaptable, frecuencias de muestreo de 8,9 MHz o 10,7 MHz, y, en ciertos casos, la codificación conlong i tud de palabra variable.
3.3.1 Sistemas a 44 Mbit/s
El [Sistema 15] presenta dos procedimientos diferentes de codificación con predicción de ordenelevado y describe su aplicación a codees para la codificación de señales de televisión en color NTSC a lavelocidad de transmisión de 44 Mbit/s . El pr imer procedimiento se basa en una codificación conpredicción reversible seguida de una codificación por entropía. En el segundo procedimiento, la señaldigi ta l izada NTSC muestreada a 8.9 MHz con una precisión de 8 bits se codifica según un código delongi tud de palabra fija de 5 bits u t i l i z ando un M I C D no adaptable entre t ramas seguido de uncuant i f icador no l i nea l de 31 niveles.
I. 1089 373
3.3.2 Sistemas a 30-32 Mbir/s
Para la transmisión de las señales NTSC a la velocidad binaría del tercer nivel jerárquico MIC, seha recurrido en Japón a ciertos métodos MICD que utilizan esquemas de predicción fijos con unafrecuencia de muestreo de 8,9 MHz (« 2,5 fx ó 566 fh) o ciertos esquemas de predicción adaptablescombinados con una frecuencia de muestreo de 10,7 MHz (= 3 fsc) podrían proporcionar una reducciónsuficiente de la velocidad de datos.
El [Sistema 10] describe un método de codificación dentro de trama de diferencias combinacionalespara su utilización como algoritmo de codificación orientado a la integración de gran escala donde seconectan seguidos dos circuitos de codificación con predicción de configuración idéntica, a los que seañade un cuantificador.
El método compuesto de predicción MICD descrito en [Sistema 11] se basa en el principio de quelas componentes de luminancia y de diferencia de color se predicen por separado. Se determina entoncesel valor de predicción compuesto mediante la suma de estos dos valores de predicción. Un código delongitud de palabra doble de 4 bits y 8 bits, que asigna palabras de 4 bits a los 15 niveles de cuantifi-cación (que corresponden a las pequeñas amplitudes del error de predicción) y palabras de 8 bits a losotros 15 niveles de cuantificación (que corresponden a las amplitudes grandes del error de predicción),proporciona una longitud de palabra medía de 4,4 bits por muestra.
En [Sistema 5] se propone otro método de codificación compuesta de las señales de televisión encolor NTSC que utiliza una predicción adaptable entre tramas o dentro de trama junto con un control derelleno condicional según los bloques. Para bloques «no significativos» es decir aquellos bloques donde lasuma de los errores no supera un cierto valor umbral, se suponen los errores de predicción ¡guales a ceroy se transmite únicamente la información del modo de bloque de 2 bits mientras que los errores depredicción de los bloques «significativos» se cuantifican y transmiten junto con la información del modode bloque.
3.3.3 Sisiemos a 15-20 Mbií/s
El [Sistema 8] presenta los algoritmos de codificación y los resultados de la simuiación de loscodificadores de video entre cuadros multimodales, con compensación de movimiento que funcionan a15 Mbit/s y 20 Mbu/s. Para reducir la velocidad binaria a los niveles deseados, se utilizan, de diferentesformas y controlados mediante el estado de la memoria tampón, varias técnicas tales como el submuestreode 4 fsc a 2 f¡c, el filtrado temporal, la supresión del ruido en elementos de imagen aislados, lacuantificación conmutada, la codificación por bloques y la codificación de longitud de palabra variable.
En el [Sistema 9] se presenta un segundo procedimiento que hace un uso adaptable de lapredicción entre cuadros, entre tramas y dentro de trama para la codificación de señales de televisión encolor NTSC. Mientras que la detección del vector de movimiento para un segmento de la imagen se llevaa cabo utilizando únicamente la señal de luminancia, tanto la señal de luminancia como las doscomponentes de banda base de la señal de crominancia son de movimiento compensado para desplazar lossegmentos de la imagen del cuadro anterior según el vector de movimiento detectado.
3.4 Métodos de protección contra errores
Como para el método de protección contra errores en el canal, se han aplicado varios códigos decorrección de errores sin canal de retorno (FEC) en los sistemas con codificación para reducir la velocidadbinaria, tales como el código Reed-Solomon (63, 59), el código Wyner Ash (15, 16) y el código BCH (239, 255)[Sistemas 4, 5, 8, 13, 14, 21, 28, 36 y 79]. Como ejemplo de un método de protección contra errores en el canal,utilizado en un codee, en el [Sistema 79] se describe el código BCH (239, 255) en combinación con un refrescoperiódico MICD y la reinicialización de las líneas.
4. Métodos de evaluación de la calidad de imagen para los sistemas de reducción de la velocidad binaria
4.1 Objetivos y alcance de las técnicas de evaluación
El criterio último para la eficacia de un sistema de reducción de la velocidad binaria es la calidadsubjetiva de las imágenes resultantes, en el contexto de la velocidad binaria final conseguida.
Una evaluación global debe incluir la consideración de las prestaciones del propio sistema de codificación(calidad básica), las prestaciones después de cualquier tratamiento subsiguiente que se haya llevado a cabo(calidad tratada en sentido descendente), y la forma en que los errores de transmisión afectan al sistema(características de fallo) y debe tenerse en cuenta la naturaleza critica de las secuencias de las imágenes de pruebautilizadas para evaluar el sistema.
Para decidir sobre los métodos de un sistema en particular, es necesario considerar la importancia relativade todos estos factores, y establecer los criterios para su aceptación en cada caso. En [Inoue e Híshiyama, 1984] seindica un ejemplo de este procedimiento.
ANEXO IV
MODULO IESS 602 PARA ESTACIONES TERRENASDOMESTICAS
IMTELSAT EARTH STATION STANDARDS (IESS1
Document IESS-602 (Rev. 3)
STANDARD Z
PERFORMANCE CHARACTERISTICS FOR DOMESTIC EARTH STATIONSACCESSING THE INTELSAT LEASED SPACE SEGMENT
(6/4, 14/11, and 14/12 GHz)
APPROVAL DATE: 09 December 1991
I
IESS-602 (Rev. 3)Page 2
the transmission plan rests with the user where itshould be noted that departures from the agreedtransmission plan may result in degradation in thequality of service, due to interference and othercauses such as a lower valué of earth station G/T. Inview of the importance of G/T, substantiating data isreguired to be submitted to INTELSAT. Substantiatingdata may be either a measured G/T valué or a valuécalculated from measured antenna gain and measuredreceiver noise temperature. This measured data can betaken either from in-plant tests or taken on-site.
1.4 Earth stations approved in categories of Standard A, B,C, D, E and F, which are qualified to access leasedspace segment capacity appropriate to Standard Z, willretain their original classification as well asautomatically assume the Standard Z classification. Insuch cases, it is not necessary to subject the stationto additional verification testing ñor is thesubmission of a new application form required. TheUser will, however, be requested to supply thatessential information not already available to theDirector General regarding the ability of the earthstation to comply with all Standard Z mandatoryperformance characteristics.
1.5 Earth stations áccessing INTELSAT transponders which donot conform to the Standard Z performancecharacteristics specified in this document will betreated on a case-by-case basis as non-standard earthstations.
2.0 GENERAL EARTH STATION GUIDELINES/REQUIREMENTS
The detailed design of the Standard Z earth station hasbeen left to the user, including considerationsregarding channel performance. - For this reason the"General Guidelines for INTELSAT Earth Stations"discussed in IESS module 101 do not apply to Standard Zearth stations. However, the following generalguidelines/requirements are provided.
2.1 Users of Standard Z earth statipns, should be consciousof the need for flexibility in the design and operationof the earth station to accommodate changes in theconfiguration of the INTELSAT space segment.
2.2 | It is required that earth station design be such thatchanges of transmitted and received RF carrierfrequencies can be made in order that frequency planscan be properly coordinated for purposes of limitingmutual interference and for flexibility in intersystem
IESS-602 (Rev. 3)
STANDARD Z
PERFORMANCE CHARACTERISTICS FOR DOMESTIC EARTH STATIONSACCESSING THE INTELSAT LEASED SPACE SEGMENT
0.O INTRODÜCTION
1.1 Standard Z earth stations access the INTELSAT spacesegment by utilizing resources which are defined inINTELSAT's Leased Transponder Definitions Module(IESS-410)*.
1.2 The Standard Z earth station performancecharacteristics do not specify particular valúes forthe following parameters:
• Máximum e.i.r.p. per carrier,• Modulation method,• G/T,• Transmit gain and,• Channel quality
These parameters are left to the user in deciding thebest transmission design for his particularrequirements. However the actual valúes selected forthese parameters still require INTELSAT review as partof the transmission plan that must be approved byINTELSAT.
1.3 If the requirements for Standard Z performance are met,a wide range of earth station sizes, modulationtechniques and performance quality can be selected andapplied to domestic services. These performancerequirements specify mínimum earth station capabilitiesand máximum levéis of interference.
The transmission plan for Standard Z earth stationswill be coordinated and agreed with INTELSAT for thepurpose of ensuring that levéis of interference arekept within acceptable limits. The implementation of
* INTELSAT provides Planned Domestic Services (PDS)through space segment resources which are either leasedor purchased. Performance characteristics for earthstations accessing the purchased space segment arecontained in the applicable sales contract and are not,therefore, addressed by the Standard Z Module.
IESS-602 (Rev. 3)Page 3
| coordination. Due to the probability that very largenetworks will exist for some applications, INTELSATwill make its best efforts to minimiza changes offrequency.
2.3 The reliability of earth station equipment should besuch that the space segment cannot be jeopardized byemissions that are in error due to carrier level,frequency, or polarization state.
0.O GENERAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS REQUIRED FORSTANDARD Z EARTH STATIONS ACCESSING THE INTELSAT SPACESEGMENT
3.1 Antenna System
3.1.1 Antenna Sidelobe Pattern (6/4 GHz, 14/11 GHz, and14/12 GHz)
New Antennas, for the purpose of this paragraph, areconsidered to be those which nave an RFP (or similardocument specifying contractual performancecharacteristics) issued after 1988.
(a) Transmit Sidelobe Design Objective (ExistingAntennas)
The design objective for large antennas, with D/X> 150, should be such that the gain of 90 percentof the copolarized and crosspolarized sidelobepeaks does not exceed an envelope described by :
G = 29 - 25 log 9, dBi
where: G is the gain of the sidelobe enveloperelative to an isotropic antenna in thedirection of the geostationary orbit,in dBi.
6 is the angle in degrees between themain beam axis and the directionconsidered.
This requirement should be met for any directionwhich is within 3° of the geostationary satelliteorbit and for which: 1° < 9 < 20°
(b) Transmit Sidelobe Design Objective (New Antennas)
The design objective for the copolarized andcross-polarized senses should conform with CCIRRec. 580-2, when such Recommendation is more
IESS-602 (Rev. 3)Page 4
stringent than the mandatory requiremerrts of Ítem(c) below.
3.1.1.1
(c) Transmit Sidelobe Mandatory Requirements
At angles greater than 1°* away from the mainbeam axis it is required that no more than 10percent of the copolarized and crosspolarizedsidelobe peaks exceed an envelope described by thefollowing two expressions:
(e)
G = 32 - 25 log 9 dBi,G = -10 dBi
1°* < 6 < 486 > 48
Where G and 9 are defined in Paragraph 3.1.1(a).
Ten percent is taken to apply to the total numberof peaks within the orbital boundaries defined byCCIR Rec. 580-2 and within any frequency definedin paragraph 3.2.1.
(d) Receive Sidelobes (Existing Antennas)
In order to protect receive signáis frominterference arising elsewhere, restrictions mustalso be placed on the receive sidelobecharacteristics. Therefore, while not mandatory,it is recommended that the following copolarizedand crosspolarized sidelobe characteristics applyto the receive band as well.
G = 3 2 - 2 5 log 6 dBi,G = -10.0 dBi,
1°* < 0 < 48°9 > 48°
Where G and G are defined in Paragraph 3.1.1(a).
Receive Sidelobes (New Antennas)
It is recommended that the copolarized andcrosspolarized sidelobe peaks conform with CCIRRec. 465-3.
Wide Angle Sidelobe Data
It is requested that the User submit wide anglesidelobe data (out to approximately 180°) to INTELSATin advance of earth station verification tests via thesatellite. These data might include, for instance,
* For D/X below 100, this angle becomes 100 X/D degrees.
IESS-602 (Rev. 3)Page 5
measurements on the antenna obtained on site using aboresight, or measurements made on an antenna of thesame design on a test range at another location.
3.1.2 Polarization
3.1.2.1 C-Band Transmit and Receive Polarization Senses
With INTELSAT V, VA, VA(IBS), VI and VII satellites,dual polarization is used at 6/4 GHz in thehemispheric, zone, and global transponders.Additionally, INTELSAT VA, and VA(IBS) and VII areequipped with two 4 GHz spot beams, each one operatingat a different polarization (RHCP or LHCP)*.The polarization reguirements to opérate INTELSAT V,VA, VA(IBS), VI, and VII in the 6/4 GHz band are shownin Table 1. Earth stations accessing these spacecraftshall be capable of operating in any designatedtransponder in any polarization sense. However,simultaneous operation in both senses of polarizationwill not normally be required for either the up-link orfor the down-link.
3.1.2.2 Ku-Band Transmit and Receive Polarization Senses
The polarization requirements to opérate with INTELSATV, VA, VA(IBS), VI, VII, and K in the 14/11 GHz and14/12 GHz bands are shown in Table 2. Earth Stationsare required to opérate with the appropriatepolarization for each spot beam.
When planning new earth station facilities, Usersshould consider that.dual polarization Ku-Band spotbeam operation will be utilized on INTELSAT VIIA.Although colocated spot beam operation forInternational traffic is not anticipated on INTELSATVII, contingencies or User requirements may necessitatesuch a mode of operation.
(a) Existing Antennas Operating with INTELSAT V, VA,VA(IBS), VI and VII
It is recommended that the earth station feed beable to match the spacecraft polarization anglewithin 1 degree under clear weather conditions.
* Senses of polarization are defined in ITU RadioRegulation 1-20 Nos. 148 and 149.
i
l
IESS-602 (Rev. 3)Page 6
(b) New Antennas Operating with INTELSAT V, VA,VA(IBS), VI and VII (Built after 1 January 1993)
It is required that the earth station feed be ableto match the spacecraft polarization angle within1 degree under clear weather conditions.
(c) Antennas Operating with INTELSAT K
With INTELSAT K, orthogonal dual linearpolarization is used at 14/11 GHz and 14/12 GHzfreguency bands. Earth stations located in theNorth American and European beams of INTELSAT Kshall be capable of operating in any designatedtransponder in any polarization sense. Earthstations located in the South American beam areonly required to receive in the verticalpolarization. For additional information onINTELSAT K polarization refer to IESS-414. It isrequired that the earth station feed be able tomatch the spacecraft polarization angle within1 degree under clear weather conditions.
3.1.2.3 Transmit and Receive Axial Ratio
l
l
The following voltage axial ratio reguirements apply tothe full bandwidth specified in paragraph 3.2.1.
(a) 6 and 4 GHz Bands (Existing Antennas with DiameterLarger than 2.5 m)
The voltage axial ratio of transmission in thedirection of the satellite shall not exceed 1.09within a cone defined by the antenna trackingand/or pointing errors, however, the design goalis 1.06. It is recommended that these ratios notbe exceeded for reception.
(b) 6 and 4 GHz Bands (New Antennas with DiameterLarger than 2.5 m)
The voltage axial ratio of transmission in thedirection of the satellite shall not exceed 1.06within a cone defined by the antenna trackingand/or pointing errors. It is recommended thatthese ratios not be exceeded for reception.
New antennas are considered to be those which havea RFP (or similar document specifying contractualperformance characteristics) issued afterSeptember 1981.
iIESS-602 (Rev. 3)
Page 7
(c) 6 and 4 GHz Bands (Antennas with Diameter Lessthan or Equal to 2.5 m)
The voltage axial ratio of transmission in thedirection of the satellite shall not exceed 1.3within a cone defined by the antenna trackingand/or pointing errors. It is recommended thatthese ratios not be exceeded for reception.
(d) Special Conditions for Antennas with a DiameterBetween 2.5 Meters and 4.5 Meters
The following exceptional relaxations may apply toantennas with a diameter between 2.5 meters and4.5 meters and will be evaluated on their meritsby INTELSAT on a case-by-case basis.
For certain specific applications, it may bepossible to reduce the frequency. bandwidthsspecified in paragraph 3.2.1 over which themandatory axial ratio requirements are to be met,in order to achieve some reduction in the feedcosts.
Also for both new and existing 6/4 antennas, theremay be special circumstances which would permitUsers operating with particular modulationtechniques.to have an antenna voltage axial ratioof up to 1.3, even when a dual polarizedspacecraft is being accessed. This may occur whenfrequency plans in oppositely polarizedtransponders can be interleaved, or when it can bedemonstrated that no harmful co-channelinterference will be produced, such as may occurwhen spectrum spreading techniques are used. Inparticular, if it is shown in the transmissionplan that the on-axis cross-polarized aggregatee.i.r.p. density of all .antennas at any uplinkfrequency does not exceed 20 dBW/4 kHz, then theantennas of that given network with diameters upto 4.5 m can have a transmit voltage axial ratioof 1.3 or less.
(e) 14/11 or 12 GHz Bands of INTELSAT V, VA, VA(IBS),VI and VII
As a design objective, the voltage axial ratio oftransmission in the direction of the satelliteshould exceed 31.6 (30.0 dB polarizationdiscrimination) everywhere within a cone centeredon the main beam axis. The cone angle is definedby the antenna tracking and/or pointing errors.It is recommended that this ratio be exceeded forreception.
IESS-602 (Rev. 3)Page 8
(f) New Antennas Operating with INTELSAT V, VA,VA(IBS), VI, and VII In the 14/11 or 12 GHz Bands(Built after 1 January 1993)
The voltage axial ratio of transmission in thedirection of the satellite shall exceed 31.6(30.0 dB polarization discrimination} everywherewithin a cone centered on the main beam axis. Thecone angle is defined by the antenna trackingand/or pointing errors. It is recommended thatthis ratio be- exceeded for reception.
(g) Antennas Operating with INTELSAT K In the 14/11 or12 GHz Bands
For earth stations located in the North Americanand European beams, the voltage axial ratio oftransmission in the direction of the satelliteshall exceed 31.6 (30.0 dB polarizationdiscrimination) everywhere within a cone centeredon the main beam axis and defined by the antennatracking and/or pointing errors. It isrecommended that this ratio be exceeded forreception, including those earth station locatedin the South American beam.
3.1.3 Antenna Steering or Beam Positioning
3.1.3.1 Antenna or Beam Steerability
Automatic or manual steering should be.compatible withgeostationary satellites at orbital locations for whichthe earth station elevation angle is not less than 5°.
INTELSAT satellites are planned for locations withinthe nominal orbital ares indicated below (subject tochange with time). INTELSAT should be contactad duringthe earth station design stage to determine if areduction in the limits of these orbital ares mayapply.
AOR = 304° to 359°E,IOR = 57° to 66°EPOR = 174° to 183°E
If steering system meeting these requirements are notprovided, considerable outages may occur duringtransiticn to another satellite or during periods ofservice restoration through satellites at differentorbit locations.
Sufficient steering capability is also desirable topermit on-site demonstration of compliance withmandatory sidelobe levéis.
IESS-602 (Rev. 3)Page 9
3.1.3.2 Tracking Modes and Capability
Under nominal conditions, INTELSAT intends to maintainthe orbital movements of its satellites to the limitsindicated below:
Nominal Station-keepinq
Satellite North-South East-West(degrees) (degrees)
V, VA, and VA(IBS) ±0.1 ±0.1VI ± 0.05 ± 0.05VII (Provisional) ±0.05 ±0.05K (Provisional) ±0.05 ±0.05
Based on the above nominal station-keeping limits andthe earth station antenna beamwidth, the user shoulddetermine whether autotrack is required 'for hisantenna, taking into account the e.i:r.p. stabilityrequired in paragraph 3.1.3.4, the axial ratiorequirement of paragraph 3.1.2.2, and performanceobjectives. As a minimum, manual tracking capabilitywith the facility to peak up the receive signal isrecommended, since the intended station-keeping limitsmay be exceeded under certain special circumstances.
(a) 4 GHz Beacons
4 GHz beacons transmit frequencies for theINTELSAT satellites are shown below:
Satellites , Beacon Frequencies(MHz)
V 3947.5 and 3952.5
VA, VA(IBS), 3947.5, 3948.0,and VI 3952..0, and 3952.5
VII Same 4 frequencies above usedfor telemetry, plus anunmodulated tracking-onlybeacon at 3950.O
Only two of the four beacons on each INTELSAT VA,VA(IBS), VI and VII satellite can be operatedsimultaneously: one at the low frequency (3947.5or 3948.0 MHz), and the other at the highfrequency (3952.O 'or 3952.5 MHz).
IESS-602 (Rev.Page 10
3)
Standard Z stations equipped with autotrack shouldnote that for autotracking of INTELSAT VA,VA(ÍBS), and VI series of satellites by means ofthe beacon signáis transmitted by thesesatellites, it is necessary to be able to receiveand adeguately differentiate between the followingbeacon freguencies: 3947.5, 3948.0, 3952.0 and3952.5 MHz. It should be noted that a pair ofbeacon freguencies will normally be used at anygiven time, the cholee of which will be determinedby INTELSAT. Alternative means for tracking ofthese satellites may be utilized.
Standard Z stations accessing INTELSAT VIIsatellites should preferably utilize theunmodulated 3950 MHz beacon for tracking purposes.However, under contingency circumstances the earthstations may be reguired to track using any of thefour telemetry beacon freguencies in which casethe provisions of the above paragraph shall apply.
(b) 11 GHz Beacons (Unmodulated)
The 11 GHz beacon transmit frequencies for theINTELSAT V, VA, VA(IBS) VI and VII series are asfollows:
11.198 GHz11.452 GHz
(c) 12 GHz Beacons (Unmodulated)
12 GHz beacon transmit frequencies for theINTELSAT VA(IBS) and VII series are as follows:
11.701 GHz associated with the 11.7 to 11.95 GHzbañd 12.501 GHz associated with the 12.5 to 12.75GHz band
(d) INTELSAT K Beacons (Modulated)
INTELSAT K has the following beacon freguencies:
11.452 GHz11.699 GHZ
(e) Supplemental 4, 11, and 12 GHz Beacon Information
Additional Information regarding beacons isprovided in the IESS 400 series spacecraftdescription modules.
IESS-602 (Rev. 3)Page 11
3.1.3.3 Antenna Steering Data
The current method of providing pointing data to earthstations reguires INTELSAT to compute the pointingangles appropriate to a given satellite for eachstation. Commencing on 1 January 1992 INTELSAT willprovide the parameters necessary for an earth stationto compute its own pointing angles. INTELSAT will, onan exceptional basis, continué to provide pointing databy the current method when difficulties would beexperienced by current stations with the revisedapproach pending resolution of the difficulty. The Useris referred to module IESS 412 for details of thecomputational method.
3.1.3.4 e.i.r.p. Stability
ii
(a) Clear Sky
Carrier levéis will be agreed upon in the coordinatedtransmission plan described in Section 1.0.
The e.i.r.p. in the direction of the satellite shall,except under adverse weather conditions, be maintainedto within + 1.0 dB, - 1.5 dB from the level assigned byINTELSAT. This tolerance includes all earth station
. factors contributing to e.i.r.p. variation, e.g., HPAoutput power level instability, antenna beam pointingand/or tracking error, added on a root sum squarebasis.
(b) Adverse Weather Conditions
If uplink power control is used it is recommended thatwhen the up-path excess attenuation is greater than 1.5dB, control of transmitter power should be applied tomaintain the power flux density at the satellite towithin -1.5 dB, ±1.5 dB of nominal, to the extent that
* it is possible with the total power control rangeavailable. The flux density level obtained for clearsky e.i.r.p. shall not be exceeded by more than 1.5 dBprior to or following cessation of precipitation exceptfor the brief interval following recovery frompropagation conditions. This recovery period isdetermined by the power control circuitry and shall bein the range of 1 to 2 seconds (provisional underreview).
* Earth stations constructed prior to approval ofIESS-602 (Rev. 3) which do. not meet this requirementmust be compliant by 1 January 1993.
IESS-602 (Rev. 3)Page 12
3 . 2 General Radio Frequency Requirements
3.2.1 Satellite Bandwidth and Transponder FrequencyAllocations
Transponder frequency details are provided in the IESS400 series spacecraft description modules. Servicescan be assigned to any available transponder and to anysatellite series as roay be necessary for contingencyoperation or resource management. For this reason,earth stations are required to be able to opérate overone of the full 6/4 GHz, 14/11 or 14/12 GHz frequencybands indicated below:
(a)
Receive
3.7 to 4.2 GHz
14/11 GHz Frequency Bands
Receive
10.95 to 11.2 GHz* and11.45 to 11.7 GHz.
Transmit
5.925 to 6.425 GHz
Transmit
14.0 to 14.5 GHz**
(c) 14/12 GHz Frequency Bands
Transmit
14.00-14.25(All Regions)
Receive
11.7 to 11.95 GHz(IT-U Región 2)
12.5. to 12.75 .GHz(ITU Regions 1 and 3)
At 6/4 GHz, Users should consider in their design thepossibility of extending their usable bandwidths downto 3.625 GHz for receive and down to 5.850 GHz fortransmit, in order to include transponder (l'-2') ofINTELSAT VI.
As referred to in paragraph 3.1.2.2, for certainspecific applications, it may be possible to allow a
* Not available in INTELSAT K
** Only the 14.25 to 14.5 GHz band is required foroperation with INTELSAT K. - .
IESS-602 (Rev. 3Page 13
reduction in the frequency bandwidths described inparagraph (a) above, in order to achieve some reductionin the feed costs, while meeting the axial ratiorequirements. Any relaxation will be evaluated on itsmerits by INTELSAT on a case-by-case basis.
3.2.2 Carrier RF Frequency Tolerance
The frequency tolerance (máximum uncertainty of initialfrequency adjustment plus long-term drift) on all earthstation carriers shall be as shown below.
(a) Digital Carriers: ± 0.015 R Hz (± 10 kHz Max)
where: R is the transmission rate in bits per second.
(b) Analog Carriers
Carrier Type Carrier Bandwidth(B, MHz)
SCPC/FM
FDM/FM and TV/FM1.25 <5.0 <
BBBB
< 1.25^ 5 .0< 17.5£ 17.5
Freq. Tolerance(kHz)
± 1
± 40± 80± 150± 250
3.2.3 Satellite Transponder Translation Frequency Tolerance
The translation frequency tolerance (for all bands) dueto the satellite should be assumed-to be no worse than± 25 kHz for INTELSAT V, VA, VA(IBS), VI and VIIsatellites over its lifetirae (with the exception of theINTELSAT VA(IBS) which is ± 42 kHz for 14/11 or12 GHz). The tolerance over any one month is typically±2.5 kHz (with the exception of INTELSAT VA(IBS) whichis ± 4.2 kHz for the 14/11 or 12 GHz links). ForINTELSAT K, the translation frequency tolerance shouldbe assumed to be ± 30 kHz over the satelliteoperational lifetime and ± 3 kHz over one month.
3.2.4 Transmission Delay Variations Due to Satellite Motion
If digital carriers are to be interfaced withsynchronous data networks, it may be necessary toprovide the receive station with elastic buffer storagefacilities or equivalent to allow for time delayvariations caused by satellite motion. The amount ofstorage necessary is affected by the máximum diurnalsatellite motion and the longitudinal drift.
IESS-602 (Rev. 3)Page 14
Under nominal station-keeping conditíons it may beassumed ;that the .máximum time delay variationparameteis to be expected from INTELSAT satellites willbe as follows:
Satellite
Max. Time DelayVariations(Milliseconds)
' (1)
V, VA, or O.60VA(IBS)VI 0.32VII (Provisional) 0.43K (Provisional) O.43
NOTES:
Max. Rate of TimeDelay Variations
(Nanoseconds/second)(2)
18.0
10.015.415.4
(1) Máximum = peak-to-peak, uplink plus downlink.(2) Máximum = uplink plus downlink.
3.3 Emission Constraints
3.3.1 Off-Beam Emission e.i.r.p. Density (6 and.14 GHz)
Off-Beam emission limits given in CCIR Rec. 524-3shall not be exceeded.
3.3.2 Spurious Emissions (Except Intermodulation Products)
The e.i.r.p. outside of the user's leased bandwidthwhich result from spurious tones, bands of noise orother undesirable signáis, but excluding themulticarrier intermodulation. products, shall not exceed4 dBW in any 4 kHz band within the following frequencyranges:
i
Qperatincr Satellite
INTELSAT V, VA, VA(IBS),VII
INTELSAT VI
K
Freguencv Range
5925 to 6425 MHz &14000 to 14500 MHz
5850 to 6425 MHz &14000 to 14500 MHz
14000 to 14500 MHZ
The level of spurious emission which is acceptablewithin the user's leased bandwidth is determined by theuser.
IESS-602 (Rev. 3)Page 15
3.3.3 Spurious Emission - Intermodulation Products
(a) 6 GHz Band
The e.i.r.p. density resulting from the build upof intermodulation products transmitted from theearth station shall not exceed the levéis shown inTable 3. (For earth stations already approvedunder the provisions of the Standard Z documentBG-52-75, this specification is 23 dBW/4 kHz forall beams, however these stations should makeefforts to meet the new requirements.) Thisrequirement applies outside the user's leasedbandwidth. The level of earth stationintermodulation which is acceptable within theuser's leased bandwidth is determined by the user.
(b) 14 GHz Band
The e.i.r.p. density resulting from the build-upof intermodulation products transmitted from theearth station shall not exceed the limits shown inTable 4 under clear-sky conditions, (For earthstations already approved under the provisions, ofthe Standard Z document BG-52-75, thisspecification is 12 dBW/4 kHz, however, theseUsers should make efforts to meet the newrequirement.) When uplink power control is used,the limit given in Table 4 may be exceeded duringrain events when the control-is active, but underno circumstance shall it be exceeded by more than9 dB. This specification. applies outside theuser's leased bandwidth. The level of earthstation intermodulation which is acceptable withinthe user's leased bandwidth is determined by theuser.
It may be permissible in some cases for the limitsgiven in 3.3.3 (a) and (b) to be exceeded by someintermodulation products if it can be shown that,for the particular frequency plan, this will notcause the overall noise performance objectives ofthe interfered with carriers to be exceeded.
3.3.4 Carrier Spectral Sidelobes
The spectral sidelobe of each transmitted digitalcarrier shall be more than 26 dB down from the spectralmainlobe peak when it falls outside the user's leasedbandwidth. The acceptable level of spectral sidelobesfalling within the user's bandwidth is determined bythe user.
IESS-602 (Rev. 3)Page 16
3 .4
3 .5
3 .6
3.6.1
lAbility to Vary Frequency and e.i.r.p. of Cárriers
The capability to vary the frequency of eachtransmitted carrier shall be provided, in order topermit carriers to be radiated anywhere within theearth station operating RF bandwidth.
It is recommended that means be provided whereby thelevel of each transmitted carrier can be adjusted overa range of 15 dB in order to meet changes that mayoccur in the agreed transmission plan.
Communications Between INTELSAT and Standard Z EarthStation
A Communications lirik shall be "established betweenINTELSAT and a single point of contact with theUser responsible for control of each network for thepurpose of relaying emergency and routine operationalinformation and data. The User shall arrange incooperation with, and to the satisfaction of, INTELSATfor communication of the appropriate information to allStandard Z earth stations in that particular network.
Users should contact INTELSAT regarding selectivesignalling specifications for voice and teletype inorder to gain direct access to the INTELSAT OperationsCenter located in Washington D.C., vía the existing ESCNetwork used for regular international services.Access to this center is also available through thePublic Network.
In order to facilitate the achieveraent of thecommunication requirement outlined above, co-locationof transmitting Standard Z stations and other INTELSATearth stations (e.g. A, B, C, etc.) is encouraged.
Testing Requirements
Test Équipment
The quantity and type of test and measuring equipmentprovided at an earth station will depend largely uponthe wishes of the owner and upon the quantities andtypes of equipment used. It should be such that allapparatus can be tested and maintained in such a waythat the performance reguirements described in thisdocument can be measured and assured.
Certain of the tests and measurements required betweencooperating pairs of earth stations requirecompatibility of test equipment.
IESS-602 (Rev. 3)Page 17
3.6.2
3 .7
i
Carrier Line-up and In-Service Monitoring
It is recommended that Standard Z earth stations beequipped with facilities to measure the link parametersduring the initial line-up.
Facilities to monitor the in-service Communicationsperformance are also recommended. (e.g., for digitalcarriers, provisión for observing the transmit andreceive bit stream and the clock or the eye pattern onan oscilloscope as a means of providing a generalindication of performance).
It is the responsibility of the Standard Z user toestablish line-up procedures which are suitable for themodulation/access technigues employed in his network.When practical, INTELSAT may provide measuringfacilities of some link parameters through the TTC&Mstations.
Users should consider the use of station faultindicators and automatic status reporting. Remotediagnostics should also be considered such thatunmanned stations can be remotely controlled and testroutines exercised.
Earth Station Control
In view of the numerous earth stations accessing thespace segment on a múltiple access (simultaneous)basis, any variation in transmit RF frequency, transmite.i.r.p., and antenna tracking could cause interferencewith other services or cause hazardous conditions inthe space segment. Accordingly, it is mandatory thatearth stations be controlled at all times to avoid suchinterference.
In addition, bearing in mind the fact that earthstations may be operated on a part time, or reservationbasis, the station control facility should becompatible with such operation.
This reguirement is considered to be satisfied whenearth stations are attended 24-hours per day byoperating personnel capable of adjusting frequency,e.i.r.p., and tracking, as required. In'the eventstations are not manned on a 24-hour per day basis,this reguirement is considered to be satisfied when apositive means is available (remotely or otherwise) forimmediately turning off RF carriers which areinterfering with services or creating hazardousconditions in the space segment.
IESS-602 (Rev. 3)
Page 18
TABLE 1
STA
ND
AR
D
Z EA
RTH
S
TA
TIO
N
PQL
AR
IZA
TIO
K
RE
QU
IRE
ME
NT
S T
O
OPÉ
RA
TE
WIT
H
INT
EL
SA
T
V.
VA
. V
A(I
BS
).
VI
AN
D V
II
SA
TE
LL
ITE
S
(6/4
G
Hz)
Coverage
1. G
loba
l A
2. G
loba
l B
3. West
Hemisphere
(Hemi
1)*f
4. East
Heniispnere
(Hemi 2)*f
5. NW Zone (Z1)**
2Af
6. N
E Zone (23)**
ZBt
7. SU Zone (Z2)**
2Cf
8. SE Zone (24)**
ZDf
9. C-Spot A
10. C-Spot B
INTELSAT V
Eart
h St
atío
nTr
ansm
it
LHCP
LHCP
LHCP
RHCP
RHCP
Eart
h St
atio
nRe
ceiv
e
RHCP
RHCP
RHCP
LHCP
LHCP
.
INTELSAT VA/VAdBS)
Eart
h St
atio
nTr
ansm
ít
LHCP
RHCP
LHCP
LHCP
RHCP
RHCP
Eart
h St
atio
nRe
ceiv
e
RHCP
LHCP
RHCP
RHCP
LHCP
LHCP
RHCP
LHCP
INTELSAT VI
Eart
h St
atio
nTr
ansm
it
LHCP
RHCP
LHCP
LHCP
RHCP
RHCP
•
RHCP
RHCP
Eart
h St
atio
nRe
ceiv
e
RHCP
LHCP
RHCP
RHCP
LHCP
LHCP
LHCP
LHCP
INTELSAT VII
Eart
h St
atio
nTr
ansm
it
LHCP
RHCP
LHCP
LHCP
RHCP
-
RHCP
RHCP
RHCP
LHCP
RHCP
Eart
h St
atio
nRe
ceiv
e
RHCP
LHCP
RHCP
RHCP
LHCP
LHCP
RHCP
RHCP
RHCP
LHCP
*.
Hem
i 1,
He
mi
2,
ZA
, Z
B,
ZC
, Z
D n
oroe
ndat
ure
appl
ies
to
INTE
LSAT
V
II o
nly.
**
Z1,
Z
2(
Z3,
Z4
no
men
clat
ure
appl
ies
to
INTE
LSA
T V
I on
ly.
t T
his
ind
icat
es
the
norm
al
mod
e of
op
erat
ion
for
INTE
LSAT
V
II;
the
inve
rted
mod
e ím
plie
s d
íffe
ren
t be
ams
in
the
Eas
t an
d U
est
as
¡llu
stra
ted
inIE
SS-4
09.
Not
es:
LHCP
= L
eft-
Han
d C
ircu
larl
y P
olar
ized
RHCP
=
Rig
ht-H
and
Cír
cula
rLy
Po
lari
zed
.
IESS-602 (Rev. 3)Page 19
TABLE 2'
EARTH STATION PQLARI ZATION REQUIREMENTS TO OPÉRATEWITH INTELSAT V . VA , VA ( IBS) , VI . VII AND K SATELLITES
( 14/11 GHz and 14/12 GHz )
Satellite
V, VA, VA (IBS)and VI
VII
K
Coverage
East SpotWeat Spot
Spot l,Spot 3**Spot 2
EÜH , NAHEUV, NAVSAV
Linear Polar izat ion*
Earth StationTranemit
HorizontalVertical
HorizontalVertical
HorizontalVertical***
EarthStation
Receive
VerticalHorizontal
VerticalHorizontal
HorizontalVerticalVertical
***
Senses of polarization are defined j_n ITUregulation 1-20 Nos. 148 and' 149.
On INTELSAT VII F-3, F-4, and F-5, Spot 3 receiveand transmití antenna polarization senses can beswitched in orbit by ground command.
Earth stations located in the South American beamare only required to receive in the verticalpolarization.
IESS-602 (Rev. 3)Page 20
i TABLE 3
e.i.r.p. DENSITY LIMITS FOR INTERMODULATION PRODUCTS(6 GHZ)
Uplink TransponderImpacted By
IntermodulationProduct
1. Hemi andZone
2. Global & C-Spot
Limit at 10 degreeElevation Angleand Beam Edge(dBW/4 kHz)
V, VA, VA(IBS), VI, andVII
21
24
CorrectionFactor(dB)
~K1
-Xz
Where: K and K2 are the correction factors defined in IESSmodule-402 for elevation angles other than 10° andearth station locations other than at beam edge.
NOTES:
Obtaining these levéis ínvolves the suitable cholee of operatingconditions for all common amplifiers. ' .
IESS-602 (Rev. 3Page 21
TABLE 4
e.i.r.p. DENSITY LIMITS FOR INTERMODULATION PRODUCTS(14 GHZ)
UplinkTransponderImpacted By
IntermodulationProduct
Spot
Limit at 10 degreeElevation Angleand Beam Edge(dBW/4 kHz)
V, VA, VI,and K
10
VII
16
CorrectionFactor(dB)
~K1
Where: K1 is the correction factor defined inIESS-402 for elevation angles other than10° and earth station locations other thanat beam edge.
NOTE:
Obtaining these levéis involves the suitable choice of operatingconditions for all common amplifiers.
Appendix A toIESS-602 (Rev. 3
Page A-l
APPENDIX A
CCIR REFERENCES
CCIR Recommendations:
465-3 XVIIth Plenary Asseinbly, Dusseldorf, 1990, Vol. IV-1524-3 XVIIth Plenary Assembly, Dusseldorf, 1990, Vol. IV-1580-2 XVIIth Plenary Assembly, Dusseldorf, 1990, Vol. IV-1
Appendix B toIESS-602 (Rev. 3) .
Page B-2
APPENDIX B
REVISIÓN HISTORY (Continued)
Revisión No.
3 (Cont)
A'pproval Date Ma^or Parpóse
• Add reguirement for uplinkpower control (para. 3.1.3.4).
• Clarify the. transponder- translación frequencytolerance -for INTELSAT VA (IBS)and K (para. 3.. 2 .3) .'
• Update the 14 GHz.bandbff-beam emission limits to beconsistent with CCIRRecómmendation 524-3(para. 3..3 .1) .
Appendix B toIESS-602 (Rev. 3
Page B-l
APPENDIX B
REVISION HISTORY
Revisión No. Approval Date Manor Purpose
Original 10 Dec 1987
1 21 Jun 1989
13 Jun 1990
09 Dec 1991
New module.-
Relax voltage axial ratio to1.3 for small C-band antennas.
Add CCIR/CCITT references
Incorpórate INTELSAT VII andK, delete INTELSAT IVA.
Add revisión history.
Unify terminology by replacingtérras such as applicants,earth station operatingentities, owners, etc., withUsers.
Update CCIR references.
Clarify the requirement forthe allowable energy densityof intermodulation products at6 GHz (Table 3).
Make the polarizationreguireraents of Table 1mandatory (para. 3.1.2.1).
Add a mandatory Ku-Bandpolarization requirement topara. 3.1.2.1. Added Table 2.
Add mandatory requirement for1 degree Ku-Band antennapolarization adjustraentaccuracy (para. 3.1.2.2).
Add mandatory requirement forKu-Band antenna transmit axialratio (para. 3.1.2.3).
Clarify how antenna steeringdata will be 'provided (para.3.1.3.3). .
ANEXO V
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS DECOMUNICACIÓN
General InstrumentDigicipher II Encoder System
Our complete, digital televisión encoder uplink system
Features:Specifications:
Return lo GI satellite producís page
Primary Features:
» Dual mode MPEG-2 and DigiCipher II video compression supports múltiple MPEG-2 profüesand DigiCipher II exíensions to MPEG-2
» Efficient salelliíe utilization maximizes bandmdth utilizalion wifh a wide range ofuser-seleclable data rales and operaling modes
» International coverage supporls 525-line NTSC and 625~line PAL video standardssimullaneously
» Digital audio Provides múltiple stereo, CD-quaüty Dolby AC~3(R) audio channels
» Data capability provides ancillary data rales from 1200 baud to 9 Mbps, closed caplioning,electronic program guides, and more
> Comprehensive niulti-chanoel uplink ílexibility.Digital televisión begins with the DigiCipher(R) II Encoder System. This is GI's comprehensivemulti-chamiel digital compression system for video, audio, and data services. Utilizing state-of-theart technology, the DigiCipher II Encoder System digitizes, compresses, encrypts, packetizes,multiplexes, and modulates múltiple NTSC and/or PAL televisión signáis. The system also handlesmúltiple audio signáis, synchionous and asynchronous data, subtitles and other text, as well asaccepting múltiple video input formats, including analog/digital and composite/component.
In addition, the statistical multiplexing feature of the DigiCipher II Encoder System providescontinuous and dynamic allocation of bandwidth to each channel, optimizing the video quality acrossevery channel sharing the MCPC bitstream. At any given bit rate, the DigiCipher system willoutperform any other digital compression system in video quality. The DigiCipher II EncoderSystem's technical capabilities are surpassed only by its reliability. To ensure seamless transmission,we've built in full redundancy of all active system elements.
> Dual mode MPEG-2/DigiCipher(R) II compression for interoperability .
The DigiCipher II Encoder System is "dual mode" MPEG-2/ DigiCipher II. The choice is yours:opérate in MPEG-2 mode or the DigiCipher II enhanced mode. Developed as the Internationalstandard in digital compression, MPEG-2 mode is an open platform enabling broad interoperabilitywith other services and devices. The DigiCipher II mode is optimal for televisión applications,providing quicker channel acquisition, lower system end-to-end delay, inexpensive decoders andfeatures improved over MPEG-2 "simple profile" picture quality.
> Modularity for custom system configuration.
The DigiCipher II Encoder System offers a modular configuration for máximum flexibility. TheDigiCipher II Encoder System is configured from basic building blocks, called enclosures. Anenclosure combines standardized functions into a system. Each enclosure is customized to address
oí¡5 06/03/96 14:25:50
your application today, while Laying the framework for future services and requirements.
To support a wide range of applications from commercial program delivery to prívate networks, theencoder provides both Múltiple Channel Per Carrier (MCPC) and Single Channel Per Carrier (SCPC)capabilities optimized for your requirements. This flexibility allows you to develop a range ofconfiguratlons, from one partial transponder televisión service to 24 MCPC televisión services.
> Video, audiOj data, and more.
Each video service supports a variety of audio and data configurations that make up a TelevisiónService Processor. Each Televisión Service Processor provides one video, toree stereo audio, oneisochronous data, one asynchronous data, and one auxiliary data input. These hardware inputs maybe logically assigned, allovvíng almost unlimited audio or data streams in one vídeo channel. TheDigiCipher II Encoder System implements Dolby AC-3 digital audio compression technology(MUSICAM(TM) is optlonal). In addition, the Televisión Service Processor has an input forsubtitling, teletext, and Interactive program guide information.
> A flexible approach to redundancy.
The DigiCipher II Encoder System employs a very flexible approach to channel redundancy. Youmay dedicate one or more spare Televisión Service Processors to a premium channel, or allocate apooJ of spare Televisión Service Processors to a group of channels for I:J redundancy, or both. Thesespares are automatically enabled in milliseconds to replace an active service in the event of a failure.All defective circuit card assemblies and power supplies are hot~swappable and can be replacedwithout interrupting program service.
> Includes DS-3, ATM, and Access Control.
The DigiCipher II Encoder System provides two DS-3 outputs for remote satellite modulatorconfiguration. The DigiCipher II Encoder System also supports ATM packet transmission protocol.Access control is provided to support video, audio, and data encryptíon for flexible system security.
> Four distinct endosares are available:
The Digital Encoder Enclosure. The Digital Encoder Enclosure contains up to eight serial digitalcomponent Televisión Service Processors. The Digital Encoder Enclosure can form a completeencoding system by itself, or you can cascade up to three Digital Encoder Enclosures to construct asystem of 24 video, 72 digital stereo audio, 24 isochronous, 24 asynchronous, and 24 auxiliaryinputs.
The Formal Converíer Enclosure. If your televisión and audio sources are analog or compositedigital, you can use the Format Converter as a front end for the Digital Encoder Enclosure. TheFormat Converter Enclosure is designed to support up to 16 Televisión Service Processors, located intwo Digital Encoder Enclosures.
The Inlegraled Encoder Enclosure. For systems processing up to five analog televisión sources, oneIntegrated Encoder Enclosure may be used as a complete system. The Integrated Encoder Enclosurecombines all the functions of the Digital Encoder and Format Converter enclosures into a singleenclosure. This enclosure accepts up to five video, fifteen stereo audio, five isochronous data, fiveasynchionous data, and five auxiliary data inputs.
The Remole Satellite Modulator Enclosure. If your satellite uplink facility is not co-located with theencoder, this enclosure will meet your transmission needs. The Remote Satellite ModulatorEnclosure supports up to two DS-3 inputs frorn a remote encoder for forward error correction andphase modulation at the uplink site.
> Encoder System flexibility and expandability.
The DigiCipher II Encoder System is fully modular, allowing you to customíze a digital compressionsystem that meets today's needs while keeping future possibilities in sight. Should you opt to launchdigital service with the smaller Integrated Encoder Enclosure- based system, expansión is as simpleas installing additional boards. If your requirements lead you to a larger-scale expansión, the
2 oí 5 06/03/96 14:25:50
3of
larger-capacity Digital Encoder Enclosure accepts Ihe same boards as Ihe Integrated EncoderEnclosure. The DigiCipher II Encoder System alíows you to increase your system's capacily easilyand inexpensively.
> From the leader in digital televisión.
Flexible and robust, the DigiCipher II Encoder System is desigued to transmit studio-quality video,CD-quality audio, and múltiple data servíces. And best of all, the DigiCipher II Encoder System isfrom General Instrument, the leader in digital televisión systems.
So calí us at 619.535.2445 for a closer took at the future of digital televisión.
DigiCipher II Encoder System
Feaíures:
> Video
> Simultaneous NTSC/PAL in one encoder
> Dual compression mode: MPEG-2 and DigiCipher II
> Pre-compressed video input (availability TBD)
> Múltiple Channels Per Carrier (MCPC) and Single Channel Per Carrier (SCPC) operation
> Expandable up to 24 analog or 24 digital video sources
> Supports statistical, fixed, and mixed multiplexing modes
> Audio
> Dolby(R) AC-3 digital stcreo and future options including MUSICAM(TM) and surroundsound
> Virtually unlimited stereo channels per televisión service
> Supports audio only with or without "still frame" video
> Data
> Asynchronous: 1200 bps to 19.2 kbps
> Isochronous: 19.2 kbps to 9 Mbps
> Subtitle Input: 256 kbps
> VBI, teletext, closed captioning, IPG, VITS, and subletting
> Transmission
> MPEG-2 transport layer
> DS-3 interface output for remóte satellite niodulator applications
> MuJti-rate concatenated fonvard error correction code
> QPSK and Offset QPSK modulation
> Control
> Local networking (DigiNet) for uplink control and encoder monitor/controller
06/03/9614:25:51
> Subscriber Authorizat ion Center inpuí
> Fault Tolerant: Rcdundancy I: J
> On-Iine fault detection
> Proven access control, renewable security
Specifications:
Video InputsSerial Digital ComponentDigital Composite
Analog Composite
Analog ComponentImpedance
Audio InputsAES/EBU DigitalDigital ImpedanceBaseband AnalogAnalog Impedance
Synchronous Data ChannelData RatesModeInterfaceSupportsConnector
Asynchronous Data ChannelData Rates
ModeInterfaceSupportsConnector
ModulatorModulation FormatSymbol Rate*
Forward Error Correction
Output FrequencyOutput LevelData FormatImpedanceSpurious Signa 1 OutputReturn Loss
Encoder ChassisDimensions
Satellite ModulatorDimensions
Power SupplyAC Line Input
Dimensions
(SMPTE-259M/125M)NTSC-525 (SMPTB-259M/244M)with or without embedded AES/EBUaudioNTSC-525; PAL-625,Bf D, G, I, N525/60; 625/50, Y/C75 Ohms
SMPTE110 Ohms20 Hz to 20 kHz600 (Ohm), balanceó
19.2 kbps to 9 MbpsSimplexEIA-422AXON/XOFF modem controlDB 37 male
1200 bps, 2400 bps, 4800 bps,9600 bps, 19,2 kbpsSimplexEIA-232DXON/XOFF modem controlDB-25 male
QPSK,OQPSK1.83, 2.44, 3.25f 4.88, 7.32, 9.76,11.71r 14.63, 19.51, 29.27 Msps5/11, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5,5/6, 7/870 +/-18Mhz in 125Mhz step sizesO dBm to -10 dBm in .5 dB step sizesNRZ75 Ohms .-60 dBc30 dB
48.9 cm H x48.3 cm W x 71.1 cm D
8.9 cm H x 48.3cm ÍV x 71.1 cm D
180-264 VAC
13, 4 cm H x 48.3cm ÍV x 76.2 cm D
06/03/96 14:25:51
General Instrument
DigiCipher(R) II DSR-4000Broadcast and Cable NTSC IRD
The multi-format receiver designed for demanding commercial applications.
Learn more about this product by selecting from a topic below:
D Description.n Featuresn Specifications
Primary Features
» Fnlly MPEG-2 coinpliant video and (ransportformáis with DigiCipher II enliancementsDual-mode (o meet inlernalional slandards and promote inleroperabilily
» Receives botk Múltiple Channel Per Carrier and Single Channel Per Carrier modesAuíomaílcally adjusts to signal format providing flexible íransponder usage.
»Receives any type ofsatellite signalDigiCipher, analog VCII Plus and clear NTSC formáis
»Highest qualityfor cable and broadcaster requirementsAll transponder data rafes andfonvard error correction rales in one package
The DigiCipher1 U DSR-4000 Integrated Receiver/Dccoder (IRD) is General Instrument'simpressive solution to your most demanding digital televisión applications, GI has designed thisíop-of-the-Line receiver to easily satisfy even the most complex site requirements in one functional,dependable package. And to ensure a common platform for current and future applications, theDSR-4000 is compliant with MPEG-2 international standards for video and transport.
> The DSR-4000's long list of features begins with flexibility. The DSR-4000 operates in eitherMúltiple Channel Per Carrier (MCPC) or Single Channel Per Carrier (SCPC) mode. Transmissioncapabiljties incJude DigiCipher NTSC, analog VideoCipher VC II Plus and clear NTSC, easing yourmigration into the digital revolution. The DSR-4000 automaücally adjusts to the signal formatprovided,
> The well thought-out feature set is aimed at the highest levéis of technical integrity and relíability.Múltiple baseband video outputs ensure maintenance of signal. integrity while providing economicalinstallation and operaüon. For optimal audio options, the DSR-4000 is equipped with two stereoaudio pairs plus mono audio, providing a multitude of user-deñned.confígurations and additionallanguage capabilities (MUSICAM(R)" optional).
> Base of use and installation are also key elements. Front-panel LCD displays ensure simpleoperations and on-screen displays ease diagnostic testing. You can control the IRD and report statusfrom an altérnate site via a PC or automation system. Virtual channel maps allovv you to preprogram
o f 4 06/03/9614:15:30
from an altérnate site vía a PC or automation system. Virtual channel maps allow yon to preprogramvideo, audio, and other elements on a programmer-deílned table for fast and consisten! retune Andthe rack-mountable DSR-4000 fits inlo your site with L-band signal input from typical existingLNBs.^Addressable conditional access control and a proven security system round out thisexceptional receiver.
> The DSR-4000 IRD is the best receiver General ínstrument has to offer. General Instrument is theworld's leading supplier of high-quality, end-to-end digital transmission systems for everyapplicaüon. At General Instrument, we stand behind our producís with declicated customer serviceand around-the-clock technical support serving customers woridwide. Cali us at 619.535.2445 for acloser Look at the future of digital televisión.
Features
> DigiCipher II digital video
> Dígita] transmissions with on one transponder
> MPEG-2 digital standard compatible
> Outputs NTSC formats when NTSC is transmitted
> Supports data rates from 4 MHz to 36 MHz bandwidths with flexible numbers of videochannels
> Asynchronous 1200-19200 baud RS-232 data channel
> Auto-ranging power input for international use
> Cuetones via subcarrier or digitally generated
> Digital sterco Dolby AC-3 audio (MUSICAM(R)" optional)
> Displays subtitics transmitted with program material
> Extended range tuner, 950-1550 MHz (optional 2050MHz)
> High-speed synchronous data channel (9 Mbps)
> Retune-ready
> Simultaneous output of primary and secondary stereodigital audio pairs
> Stereo output ¡n clear analog subcarrier mode
> Two Une, 40-character backlit LCD with five front panel keys to opérate menus
> Unique address for access control
> Closed caption pass-through, IF/F2
> Custom satellite ñames and frequency plans, preprogrammed and user-alterable for C- andKu-band
> Internally generates video, audio, and VITS test signáis
> Fingerprinting for piracy reduction
> Sepárate diagnostic on-screen display and text screens output
> Standard rack mounting
> Summary alarm contact closure
2 o f4 ' 06/03/9614:15:3
> Summary alarm contact closure
> Supports both C- and Ku-band
> TvPaSS(TM) Card renewable security-ready
> One year limited warranty
Specifícations
Input Specifícations
Input FrequencyInput LevelRF Port ImpedancePorl to Port IsolationReturn LossTransport Data RatesForward Error Correction_
Digital ProcessingE/N (FEC=l/2)
Video*Frequency Responso(Composite, Component Y, and OSD)Output Level_C/L Delay Inequality_Differential GainDifferential PhaseSignal/Noise ratioSignal Types_ánalogFMNTSC
AudioOutput Levelattenuator, adjustable (O to -15 dB)Frequency Response_Total Harmonio Distortion_Signal/Noise Ratioat 1 kHzIsolationMono Level Balance
Physical/EnvironmentalRF lnput_Vídeo Output__AudioAuxiliary Data
Humidity Dimensions_DimensionsWeight \viili Decoder_Power Input_LNB Power Supply
OtherLimited Warranty
0.95 to 2.05 GHz-65 to -25 dBm
J75Ohms_40 dB min_80 dB min__3.25, 4.88, 7.32, 9.76, 11.71, 14.6, 19.5, 29.3 Msps_5/l 1, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 7/8
4.0
iO.5dB.DCto4.2MHz
_1 V p-p hito 75 Ohms_±25 nsec (composite only)_3% p-p max. (10-90% APL)3% p-p max. (10-90% APL)
57 dB luminance weighted_OQPSK and QPSK DigiCipher II, VideoCipher II,
_+16.0 dBm, ±O.l dB into 600 Ohms, balanced
_±0.5dB,20Hzto2QkHz_0.4%orbetterat 1 kHz .
85 dB or bettér at 1 kHz, RE: -16 dBm measured
80dB,20Hzto20kHz]_±0.25 dB typ
_F-type_BNC_screw terminal on quick disconnect barríer strip_screw terminal on quick disconnect barrier strip_screw terminal on quick disconnect barrier strip_screw terminal on quick disconnect barrier strip_0 to 40(d)C ambient
95% relative_48.3 cm W x 45.7 cm D x 8.9 cm H_6.6 Kg_90-250 VAC, 47/63 Hz, 70 W
16 V min., 480 mA loaded
one year
DigiCipher and VideoCipher are registered trademarks, and TvPass Card and VC II Plus are
3 o f 4 06/03/96 14:15:30
e-eoo
EFData Corporaííon's economical data quality C-bandUpcohverter meets all Intelsat specifications for IDR andIBS c|rcuits with data rates upío 8.5 Mb/s, without externalequáljzation. The converter will handle múltiple FDMAdata carriers with a total bandwidth of up to 40 MHz with70 MHz IF, and 80 MHz wiíh the 140 MHz IF option.
The EFData Upconverter utilizes state-of-the-artmicrobrocessor controlled circuitry and a triple conver-sión system, resulting in enhanced frequency and gainHgjlií^, excellent gain flatness over frequency, low,purlqus emission, and low intermodulation distortion.
The resuitíng superior performance makes the SDC-600ideal for all satellite data applications. \E MONITOR AND CONTROL
The ¡extensiva monitor and control capabilities of theSDC-600 are driven by an ¡nternal microprocessor. Thison-b:oard computer also provides remote controlcapab'ility via a serial port. The protocol is compatible withall otHer EFDaía producís.
AUXILIARYINTERFACE
Sevdikl addiíional I/O ports are provided forvarious sys-tem ;applications. 16 opto-isolated inputs, 12 form-Clatchtejd relay outputs, and four 0^5 VDC analog inputs arebuilt (nto íhe SDC-600. These auxiliary l/O's may be readand/ór seí by the front panel or via the remote serial port.
C-BAND
SATELLiTE
UPCONVERTER
FREQUENCYAGILE
The SDC-600 ¡s an agüe, írequency syníhesízed Upcon-verter, operating in the 5845 to 6425 MHz range. Theoutputceníerfrequency is tunable in 125 kHz steps, whichmay be set locally at the front panel, or remotely via therear panel remote serial port. The converter is compatiblewiíh all international, regional, and domestic satellite datacarrier frequency plans. The converter also features anon-volat i le memory which will store up to 30programmed frequencies.
The SCS-500 Protection Switch provides 1 :n redundancyswitcñing for the EFData SDC series converters. Thishighly versatile switch will handle múltiple Upconverterand Downconverter redundancy chains, to a máximum ofeighí prime converters. Examples of possible configura-tions fora SCS-500 switch include 1 ;8, dual 1:4, quad 1:2,or octet 1:1 systems. The switch can also handle bothUpconverter and Downconverter chains simultanebusly.
INTEGRATEDSUBSYSTEMS
EFData also provides it's producís in complete subsys-tems for IDR, IBS, and domestic systems. The level ofrack integration can be specified by the user and caninclude converters, modems, switches, multiplexers, andclock distribution.
EF Daca Corporación21 OS WBGC Fifch PlaceTempe. Arizone U.S.A. 35231esos: seB-a-^"?FAX CSOS) 921 -SOI 2
Specialiscs in signa! processing and daca communicacions.
A Subsidi£3ry of California ivlict-owave7/92
jW. , DATA^ - - V T^
Thje EFData series oí une amplifiers have beenexlensively employed for interfacility links (antennasto ¡operations buildings) ¡n numerous domestic andinternaíional satellite ground station installations.They have been provided in single and redundan!coriíigurations for laboraíory, antenna, and rackmounted appücations. EFData offers these lineamplifiers in varíous gain and output powers, allexemplifying high performance and reliabiiity to meetcustomer needs.
FEATURE3
5 Different ModelsSummary Fault OutputSingle, Redundant (1 :1) or Special Configurations
SPECIFICATIONS iS*7
Frequency Range:InpjJlVSWR:Oililput VSWR:jGajn:
MODELi LA6036, UA6033
LA6027LA6022LJA6010
Gajn Síability: (Fuíl Band):(in any 80 MHz Band):
Ga n Stabílíty:(ShortTerm):(Long Term):se Figure © 23 °C:No
Output Power.MODEL
' ÜA6036* ÜA6033. .LÍA6027-- ÜA6022
5.85 - 6.425 GHz1.25 : 1max.1.25 : 1max.
40dBmin.40 dB min.30 dB rriin.30 dB min.30 dB min.±0.5 dB max.±0,2 dB max.
±0.1 dB/day max.±0.2 dB/mon, max.
8.0 dB max.1 dB compression:
+36.0 dBm min.+33.0 dBm min.+27.0 dBm min.+22.0 dBm min.+10.0 dBm min.
LA 6 SERIES
SPECIFICATIONS (CONTÓ1)Thircl Order Intercepl Point:
MODELLA6036LA6033LA6027LA6022LA6010
+46.0 dBm min.+43.0 dBm mi'n.+37.0 dBm min.+32.0 dBm min.+20.0 dBm min.
AM to PM conversión © output power15 dB beiow 1 dB compression : 0.5 °/dB max.
Overload in-band input pqwerfor no permanent deterioraíion:
Group delay in any 80 MHz band:
5 dBm min.
LinearParabolicRipple
0.01 ns/MHz max.0.001 ns/MHz max.0.1 ns p-p max.
Shielding:The unit is compietely enclosed in a groundedmetallic enclosure. Any detectable RF radiationoutside an operaíing unit ai full rated power isattenuated at least 80 dB.
Operaíing Relative Humfdity:
Operating Altitude:Full speciíícation compliancetemperature range:
O - 95%
O-10,000 ft.
O °C to +50 °C
Limited specification compliancetemperature range:
DC Supply Vollage:© Current:
MODELLA6036LA6033LA6027LA6022LA6010
Connectors:Input:Oulput:DC Power/Alarm:
Mechanical outline dimensions:MODELLA6036LA6033LA6027LA6022LA6010 '
EFData Corporation2105 Wcsl: 5ch PlnccTempe, Arizona 85281 U.S.A.Telephone [SOS] 968-0447FAX (602) 921-9012
12- 15 VDC
5.02.00.50.280.20
A max.A max.A max.A max.A max.
SMA FemaleSMA Femaie6 Pin Circular
9.6" x 3.8" x 1.5"8.2" x 3.8" X 1.5"7.2"x3.8"x 1.5"7.2" x 3. 8" x 1.5"7.2" x 3.8" x 1.5"
"Your Error Free Choice"EFOiit.ii in n Stihiililinry ni Ciilifurniti Miwiiwiiva 9/93
SPECIFICATIONS
EFData's series of iow-cost C-Band low noise blockcqnverters meet system demands for inexpensive
aperture antenna video and audio signáis.
'Compatible With Most L-Band Audio/Video'Applicalions
pO.OOO Hours Min MTBF
,-ow Loss Input Isolator
Built-in Regulator!
.- jTlransient Protecíion
• rijl5 to H-20 VDC Operalion (Power Supplied•:' :! irough Coaxial Cable on Standard Unil)
• Weather-Proof Housing '
1) Special Noise Temperaturas
2) Speciai Gain Requirements
3) Sepárate DC Power Input Connector WithDC-Blocked Output
Input Frequency:
Outpui Frequency:
InputVSWR:
Output VSWR:
Gain:i
Gain Flatness:
L. O. Stabiliiy:
Operating Temperature:
1 dB Gain Compression:
Third Order Intercept Point:
RF Input W/G:
Inpul Power:
AM - PM Conversión:
Phase Noise:10kHz
Spuríous (In Band):
3.625 - 4.2GHZ
950-1525MHZ
1.25 : 1 max.
1.5 : 1 max.
55 dB nom.
±2.0 dB/FulI Band±0.5 dB/40 MHz ,
±2MHz
-40° C to + 60° C
4-3 dBm
+13 dBm
CPR229G
-1-15 10-I-20VDC@ 450 mA nom.
0.5 7dB © -5 dBm
-85 cIBc/Hz
-60 dBm
SeríesCLNB
NoiseTemp.
XXConneclor Oplion
Z - O
NoiseTernp.
(45) 45 °K(50) 50 °K(60) 60 °K(70) 70 °K
OutputConnector(F) Type F(N) Type N
EFData Corporation2105 WastSth PlaceTempe, Arizona 85281 U.S.A.Telephone [602] 968-0447FAX [602] 921-9012
"Your Error Free Choíce"EFOíitíj IB a Sttbuliliapy of Galífannlu Mlar.awüva P/PP
