DIRECCIÓN DE INGENIERÍA GERENCIA DE LOS SISTEMAS DE

DIRECCIÓN DE INGENIERÍA

GERENCIA DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS SISTEMAS

CARACTERÍSTICAS DEL SATÉLITE STAR ONE D2

PARA PROYECTO TÉCNICO

DE REDES DE COMUNICACIONES DIGITALES EN BANDA Ku

DOC.: CTS-ENGSIS-20008/01

EMISIÓN: 14/06/2021

CARACTERÍSTICAS DEL SATÉLITE STAR ONE D2 PARA PROYECTO TÉCNICO DE REDES DE COMUNICACIONES DIGITALES EN BANDA Ku

ÍNDICE

Página

INTRODUCCIÓN 1

1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL SEGMENTO ESPACIAL 1

1.1. BANDA DE FRECUENCIAS 1

1.1.1. TRANSPONDEDORES 1

1.1.2. BEACONS 1

1.1.3. CONVERSIÓN DE FRECUENCIA (BANDA KU ESTÁNDAR) 1

1.2. POLARIZACIÓN 1

1.3. CARACTERÍSTICAS DE COBERTURA 1

1.3.1. HAZ BRAK – COBERTURA TÍPICA 2

1.3.1.1. Subida 2

1.3.1.2. Bajada 3

1.3.2. HAZ CAMK – COBERTURA TÍPICA 4

1.3.2.1. Subida 4

1.3.2.1.1. Vista Hemisférica 4

1.3.2.1.2. Región América Central y México 5

1.3.2.2. Bajada 6

1.3.2.2.1. Vista Hemisférica 6

1.3.2.2.2. Región América Central y México 7

1.3.3. HAZ WSAK – COBERTURA TÍPICA 8

1.3.3.1. Subida 8

1.3.3.2. Bajada 9

1.4. PIRE 10

1.5. G/T 10

1.6. FLUJO DE SATURACIÓN 10

1.7. “BACK-OFF” DE ENTRADA Y SALIDA TÍPICOS Y DENSIDAD DE RUIDO DE INTERMODULACIÓN

10

1.8. CONDICIONES OPERACIONALES 10

1.8.1. COORDINACIÓN ESPACIAL 10

1.8.1.1. DENSIDAD MÁXIMA DE SUBIDA 11

1.8.1.2. DENSIDAD MÁXIMA DE BAJADA 11

1.8.1.3. DIÁMETRO MÍNIMO DE LAS ANTENAS 11

1.8.2. MÁRGENES DE ENLACE / SISTEMA 11

2. CARACTERÍSTICAS OBLIGATORIAS DE LAS ESTACIONES TERRENAS DE TRANSMISIÓN DE DATOS POR SATÉLITE 12

2.1. CARACTERÍSTICAS DE LAS EMISIONES 12

2.1.1. ESTABILIDAD DE FRECUENCIA 12

2.1.2. EMISIÓN FUERA DEL HAZ 12

2.1.3. EMISIÓN FUERA DE LA BANDA ASIGNADA 13

2.1.4. ESTABILIDAD DE PIRE 13

2.1.5. DENSIDAD ESPECTRAL DE POTENCIA 13

2.1.5.1. Máscara de Densidad Espectral de Potencia en la Salida del Modulador 14

2.1.5.2. Máscara de Densidad Espectral de Potencia en la Salida del Transmisor 15

2.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS ANTENAS 16

3. INFORMACIONES 16

CARACTERÍSTICAS DEL SATÉLITE STAR ONE D2 PARA PROYECTO TÉCNICO DE REDES DE COMUNICACIONES DIGITALES EN BANDA Ku CTS-ENGSIS-20008/01 14/06//2021 1

INTRODUCCIÓN

Este documento tiene por finalidad la difusión de las características técnicas necesarias al proyecto y dimensionamiento de enlaces asociados a las redes de datos, voz y video digitales por satélite, utilizando el satélite Star One D2 en Banda Ku.

1. Características Básicas del Segmento Espacial

El satélite Star One D2 está ubicado en la posición orbital de 70o W.

1.1. Banda de Frecuencias

1.1.1. Transpondedores

El satélite Star One D2 opera en banda Ku, en las frecuencia de 14000,0 MHz a 14500,0 MHz en la subida y 11700,0 MHz a 12200,0 MHz en la bajada. Se utilizan transpondedores de 36,0 MHz de ancho de banda, en ambas polarizaciones horizontal (H) y vertical (V).

1.1.2. Beacons

Los beacons del satélite Star One D2 en la Banda Ku son non modulados y se encuentran en las frecuencias de 11.701,5 MHz (polarización H) y 12.198,5 MHz (polarización V) con una PIRE mínima de 13,0 dBW.

1.1.3. Conversión de Frecuencia (Banda Ku Estándar)

La conversión entre las frecuencias de subida y bajada del satélite Star One D2 es de 2300,0 MHz para los transpondedores de la banda C.

1.2. Polarización

El satélite Star One D2 opera con polarización lineal. Una vez que el satélite Star One D2 hace reaprovechamiento de frecuencias a través de la utilización de doble polarización, el aislamiento de las antenas del satélite entre las dos polarizaciones ortogonales es de la orden de 30,0 dB dentro del área de cobertura, tanto en la subida como en la bajada.

1.3. Características de Cobertura

El satélite Star One D2 opera en Banda Ku en las coberturas Brasil (haz BRAK), América Central y México(haz CAMK) y Oeste de América del Sul (haz WSAK).

Las coberturas típicas están presentadas en la Figura 1 (haz BRAK Subida), Figura 2 (haz BRAK Bajada), Figura 3 (haz CAMK Subida -Vista Hemisférica ), Figura 4 (haz CAMK Subida - Región América Central y México), Figura 5 (haz CAMK Bajada – Vista Hemisférica), Figura 6 (haz CAMK Bajada - Región América Central y México), Figura 7 (haz WSAK Subida) y Figura 8(haz WSAK Bajada).

Destacamos que las coberturas reales pueden presentar algunas diferencias en función del transpondedor específico.

Destacamos también que los contornos de referencia para el flujo de saturación, G/T del satélite y la PIRE del satélite, mencionados a lo largo de este documento, corresponden a las curvas de la ventaja geográfica de 0,0 dB.


1.3.1. Haz BRAK – Cobertura Típica

1.3.1.1. Subida

Figura 1 – Cobertura Típica de Subida del Haz BRAK del Satélite Star One D2 (G/T)


1.3.1.2. Bajada

Figura 2 – Cobertura Típica de Bajada del Haz BRAK del Satélite Star One D2 (PIRE)


1.3.2. Haz CAMK – Cobertura Típica

1.3.2.1. Subida

1.3.2.1.1. Vista Hemisférica

Figura 3 – Cobertura Típica de Subida del Haz CAMK del Satélite Star One D2 (G/T) –Vista Hemisférica


1.3.2.1.2. Región América Central y México

Figura 4 – Cobertura Típica de Subida del Haz CAMK de Satélite Star One D2 (G/T) – Región

América Central y México


1.3.2.2. Bajada

1.3.2.2.1. Vista Hemisférica

Figura 5 – Cobertura Típica de Bajada del Haz CAMK del Satélite Star One D2 (PIRE) – Vista Hemisférica


1.3.2.2.2. Región América Central y México

Figura 6 – Cobertura Típica de Bajada del Haz CAMK del Satélite Star One D2 (PIRE) – Región

América Central y México


1.3.3. Haz WSAK – Cobertura Típica

1.3.3.1. Subida

Figura 7 – Cobertura Típica de Subida del Haz WSAK del Satélite Star One D2 (G/T)


1.3.3.2. Bajada

Nota: La cobertura típica del haz WSAK atiende a la Isla de Pascua con G/T =-5,38 dB/K y EIRP = 41,08 dBW

Figura 8 – Cobertura Típica de Bajada del Haz WSAK del Satélite Star One D2 (PIRE)


1.4. PIRE

La PIRE típica del satélite Star One D2 en el contorno de referencia es de 46,0 dBW en Banda Ku.

1.5. G/T

El G/T típico del satélite Star One D2 en el contorno de referencia es de 1,0 dB/K en Banda Ku.

1.6. Flujo de Saturación

El flujo de saturación típico a ser considerado en el contorno de referencia del satélite Star One D2 en Banda Ku es de -88,0 dBW/m2.

El flujo de saturación podrá ser ajustado en un rango de -4,0 dB a +4,0 dB en pasos de 1,0 dB desde del flujo de saturación de referencia siendo designado por Embratel Star One en función de la demanda del servicio y del transpondedor escogido.

1.7. “Back-off” de Entrada y Salida Típicos y Densidad de Ruido de Intermodulación

Los valores típicos de “back-off” de entrada y salida , para transpondedores asignados en modo multiportadoras (“multicarrier mode”), son 5,5 dB y 4,0 dB, respectivamente. La densidad del ruido de intermodulación, para este caso, referida a la potencia de saturación de salida es de –97,0 dB/Hz, correspondiendo a –15,0 dBW/4kHz, en el contorno de referencia del satélite Star One D2.

Los valores típicos de “back-off” de entrada y salida, para transpondedores asignados con 2 (dos) portadoras (“dual carrier mode”), son 3,0 dB y 2,0 dB, respectivamente. La densidad del ruido de intermodulación, para este caso, puede ser despreciada pues su parcela preponderante se caerá fuera de los límites del transpondedor.

Los valores típicos de “back-off” de entrada y salida típicos, para transpondedores asignados con 1 (una) portadora (“single carrier mode”), son 1,0 dB y 0,5 dB, respectivamente. En el caso de las portadoras 16APSK, se debe utilizar el “back-off” de entrada y salida de -3.0 dB y -1.5 dB respectivamente.

1.8. Condiciones Operacionales

Las portadoras asignadas en el satélite Star One D2 están sujetas a las condiciones operacionales descritas en los sub-ítems a continuación.

1.8.1. Coordinación Espacial

Considerando la Resolución 288 de Anatel, llamada: "Condições de Operação de Satélites Geoestacionários em Banda Ku com Cobertura sobre o Território Brasileiro” (Condiciones de Operación de Satélites Geoestacionarios en Banda Ku con Cobertura sobre el Territorio Brasileño), así como los acuerdos de coordinación espacial con operadores de satélites vecinos que comparten la misma banda de frecuencia en el arco orbital geoestacionario, las transmisiones de las portadores están sujetas a las densidades máximas indicadas abajo.

Nota: Las densidades deben ser calculadas en un ancho de banda de referencia de 1,0 Hz dentro del ancho de banda de la portadora digital correspondiente a su velocidad de símbolos.


1.8.1.1. Densidad Máxima de Subida

La densidad máxima de potencia de subida de las portadoras operando en los haces BRAK, CAMK y WSAK del satélite Star One D2 es de –48,0 dBW/Hz, referente a la entrada de la antena. Densidades superiores solamente podrán ser empleadas con autorización por escrito de Embratel Star One.

1.8.1.2. Densidad Máxima de Bajada

La densidad máxima de PIRE de bajada de las portadoras operando en los haces BRAK, CAMK y WSAK del satélite Star One D2 es de –22,0 dBW/Hz, referente al centro del haz. Densidades superiores solamente podrán ser empleadas con autorización por escrito de Embratel Star One.

1.8.1.3. Diámetro Mínimo de las Antenas

Las antenas con diámetros dentro de las condiciones 1. a 3. descritas a continuación solamente podrán ser empleadas con autorización por escrito de Embratel Star One, después de la evaluación de sus características técnicas así como de su localización geográfica:

1. antenas estrictamente receptoras inferiores a 75,0 cm, que operan en la Banda Ku estándar ;

2. antenas estrictamente receptoras inferiores a 60,0 cm, que operan en la Banda Ku extendida;

3. antenas transmisoras inferiores a 96,0 cm, operando en la Banda Ku estándar;

4. antenas transmisoras inferiores a 1,2 m, que operan en la Banda Ku extendida.

Nota: Están prohibidas las transmisiones en la banda Ku extendida con antenas inferiores a 1,2 m, de acuerdo a la resolución de la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2003.

1.8.2. Márgenes de Enlace / Sistema

Margen de enlace de 2,2 dB para cubrir interferencias espaciales, terrestre, de co-transpondedor y de estación terrena;

Margen de enlace adicional, para cubrir problemas de apuntamiento, de 0,5 dB en TX e 0,5 dB en RX para antenas más grandes que 4,5 m, equipadas con sistema de rastreo. Para antenas menores o iguales a 4,5 m sin rastreo, es recomendado las siguientes márgenes para cubrir problemas de apuntamiento debido al movimiento del satélite en su Box de control (+/- 0,05°):


Diámetro (m)

Margen para TX (dB)

Margen para RX (dB)

D ≤ 1,8 0,3 0,2

2,4 0,4 0,3

3,6 1,0 0,7

4,5 1,5 1,1

Tabla 1 – Margen Típica para Cubrir Problemas de Apuntamiento de Antenas sin Rastreo

Es recomendada la utilización de una margen de 2,0 dB, en el sistema de transmisión (HPA, Linealizador), para cubrir: diferencias entre las coberturas, conmutación para caminos redundantes y posibles degradaciones a lo largo de la vida útil del satélite.

2. Características Obligatorias de las Estaciones Terrenas de Transmisión de Datos por Satélite

2.1. Características de las Emisiones

2.1.1. Estabilidad de Frecuencia

La tolerancia de frecuencia en RF (incertidumbre máxima de ajuste inicial más desplazamiento al largo del tiempo) no debe exceder ±800,0 Hz en un día y ±3500,0 Hz en un mes, para estaciones terrenas equipadas con equipos instalados en ambiente con control de temperatura o con equipos instalados al aire libre.

2.1.2. Emisión Fuera del Haz

La emisión fuera del haz para cualquier ángulo mayor o igual a 1,9º fuera del haz de la antena de la estación terrena, dentro de la órbita de los satélites geoestacionarios no deberá exceder los valores de la tabla a continuación (referencia: Res. 288 de Anatel):

Emisión Fuera del Haz

(dBW/Hz) Ángulo

-48 + 29 - 25 log θ 1,9o ≤ θ < 36°

-48 - 10 36° ≤ θ ≤ 180°

Tabla 2 – Emisión Fuera del Haz

Notas: 1. las densidades deben ser calculadas en un ancho de banda de referencia de 1,0 Hz dentro del ancho de banda de la portadora digital correspondiente a su velocidad de símbolos;

2. las antenas con emisión fuera del haz superior al presentado en la Tabla 2 solamente podrán ser utilizadas para transmisión (enlaces de subida) si en su entrada la potencia se ha reducido de manera a eliminar el exceso, aún con autorización por escrito de Embratel Star One.


2.1.3. Emisión Fuera de la Banda Asignada

La densidad de la PIRE transmitida fuera de la banda asignada de la portadora no debe exceder el valor de 10,0 dBW/4kHz para intermodulación y 0,0 dBW/4kHz para espurios, resultando en un agregado de 10,4 dBW/4kHz.

Los límites presentados anteriormente deberán ser reducidos del valor correspondiente al aumento de la ganancia de recepción de la antena del satélite relativo al contorno de referencia.

En cualquier caso, cuando una emisión fuera de la banda autorizada ocasionar interferencia perjudicial, podrá ser requerida una reducción adicional a los limites arriba establecidos.

2.1.4. Estabilidad de PIRE

La variación de la PIRE de la estación terrena a lo largo de un día debe ser inferior a 2,0 dB pico a pico, descontando las contribuciones de la variación de la posición del satélite y de las condiciones adversas de tiempo, para estaciones equipadas con equipos instalados en ambiente con control de temperatura o con equipos instalados al aire libre.

2.1.5. Densidad Espectral de Potencia

La densidad espectral de potencia de la portadora modulada en la salida del modulador y en la salida del transmisor de la estación terrena, deberán estar en conformidad con las máscaras presentadas en los ítems a continuación.


2.1.5.1. Máscara de Densidad Espectral de Potencia en la Salida del Modulador

NOTAS :

1. R = Tasa de Transmisión en bits por segundo;

2. La frecuencia normalizada del eje de abscisas corresponde a la modulación QPSK; para obtener las frecuencias para la modulación BPSK, multiplicar los valores constantes de la abscisa por 2 (dos); para obtener las frecuencias para la modulación 8PSK, dividir los valores constantes de la abscisa por 1,5;

3. La potencia relativa de 0,0 dB, para la modulación QPSK, corresponde a -10,0 log (R/2) dB/Hz en relación a la potencia de la portadora sin modulación; para obtener la potencia relativa para la modulación BPSK, utilizar R en el lugar de R/2; para obtener la potencia relativa para la modulación 8PSK, utilizar 3R/2 en el lugar de R/2.


2.1.5.2. Máscara de Densidad Espectral de Potencia en la Salida del Transmisor

NOTAS:

1. R = Tasa de Transmisión en BITS por segundo;

2. NBPS = Número de BITS por símbolo (1 para BPSK, 2 para QPSK);

3. La potencia relativa de 0,0 dB corresponde a -10,0 log ( R / NBPS ) dB/Hz en relación a la potencia de la portadora sin modulación;

4. X(dB) = PIRETX(dBW) + VGUP(dB) + 25,6dB – 10,0 log ( R / NBPS );

5. El valor de X plotado se refiere a una portadora BPSK de 512KBPS+FEC1/2 con una PIRETX = 56dBW típica en un contorno de subida de 7,0 dB;

6. El lóbulo secundario no puede tener amplitud relativa (X) más grande que -26,0 dB en la frecuencia normalizada en relación al centro de 0.75R para QPSK y 1,5R para BPSK;

7. Nota 6. puede sobreponer a la 5.);

8. Espurios independientes deberán atender al criterio de de 0,0 dBW/4kHz


2.2. Características de las Antenas

Las características técnicas mínimas de radiación de las antenas de las estaciones terrenas, utilizadas en los enlaces de comunicaciones a través de satélites geoestacionarios en el territorio brasileño, se indican a continuación:

• G = 29 - 25 log φ dBi para φ entre 1 ° o 100 λ / D (lo que sea mayor) y 20 °

• G = - 3,5 dBi para 20 ° <φ ≤ 26,3 °

• G = 32 - 25 log φ dBi para 26,3 ° <φ <48 °

• G = -10 dBi para 48 ° ≤ φ ≤ 180 °

Donde G es la ganancia de la antena, φ el ángulo entre la dirección considerada y el haz de la antena, D el diámetro más grande de su área de apertura y λ la longitud de onda.

• Aislamiento de polarización cruzada en el eje del haz principal. o 27 dB para D ≤ 2,4 m o 30 dB para 2,4 m <D ≤ 7 m o 35 dB para 7 m <D

Nota: Como se revocó la “Norma para Certificação e Homologação de Antenas de Estações Terrenas Operando com Satélites Geoestacionários” (Anexo a la Resolución No. 572 de Anatel, de 28/09/2011), Embratel Star One empezó a adoptar como referencia la Recomendación ITU-R S.580-6 “Radiation Diagrams For Use as Design Objectives for Antennas of Earth Stations Operating with Geostationary Satellites”, en particular, refiriéndose a los puntos 1 y 2.

3. Informaciones

Dudas, sugerencias y clarificaciones, entre en contacto o envíe su correspondencia a:

Embratel Star One – Gerência de Sistemas de Comunicações

Dirección: Avenida Presidente Vargas 1012 – 6°andar Centro

Código Postal : 20071-910 Rio de Janeiro - RJ - Brasil

Contacto: http://www.starone.com.br/es/internas/fale_conosco/

Última actualización: 14/06/2021

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