Aspectos reglamentarios coordinación satelital regulatel

FORO LATINOAMERICANO DE ENTES REGULADORES DE TELECOMUNICACIONES

Proceso regulatorio para acceder al

Recurso Órbita-Espectro, ROE en la Órbita Geoestacionaria, GEO

Joaquín G. Restrepo,

Asesor Técnico REGULATEL

Taller Sub-regional sobre Políticas de Gestión y

Optimización del Espectro

MINTIC

Bogotá, Junio 2012

2

Qué es un satélite?

Por efecto de la ley de la Gravedad, un cuerpo pequeño gira

alrededor de otro mucho más grande (orbitar)

- La tierra es un satélite del sol

- La luna es un satélite de la tierra

Los satélites pueden ser naturales o artificiales (puestos por el

hombre).

Por defecto, en el Reglamento de Radiocomunicaciones (y en

las normativas nacionales) el término satélite se refiere a un

objeto colocado por el hombre en una órbita terrestre. Una

vez en su órbita, el satélite gira alrededor de la tierra, por la

ley de gravedad. Algunas veces por extensión, se aplica

también a Plataformas Estratosféricas (HAPS)

NO operan sobre el Espacio Aéreo (parte del

Territorio de los países)

3

Qué tipos de órbitas existen?

.

- Bajas: LEO (Low Earth Orbit) 500 a 2.000 Km - Medias: MEO (Medium Earth Orbit) 5.000 a 15.000 Km - Geoestacionaria: GEO (Geostationary Earth orbit) 35.786 Km Ecuatorial Circular

4

Qué es la GEO? un satélite en órbita ecuatorial, a 35.786 Km de altura, gira a la misma velocidad y en la misma dirección que la rotación de la tierra. Un observador en tierra ve el satélite como fijo en el espacio. Esta ventaja técnica se convierte en un obstáculo regulatorio, pues al estar “fijo”, el ROE que use es permanente en el tiempo

GEO Non GEO

5

Porqué se usa tanto la GEO?

Pros: - Posición Fija (relativa a usuarios en tierra) - Amplia Cobertura (~1/3 tierra) - Ancho de banda: velocidades elevadas (Mbps) Contras: - Mayor distancia, mayor potencia de transmisión - No cubre las regiones polares (>75° latitud) -Cantidad posible de satélites más limitada

Hay a la fecha más de 400 satélites en la GEO

6

RADIOCOMUNICACIONES ESPACIALES 1. Comunicaciones 1.1. Servicios Fijos: Fixed Satellite Service, FSS (incluye las Aplicaciones de Alta Densidad, High Density SS, HDSS) 1.2.Radiodifusión:Broadcasting Satellite Service, BSS 1.3. Móviles: Mobile Satellite Service, MSS 2. Radionavegación Globales Global Navigation Satellite Systems, GNSS 3. Observación Remota de la Tierra Earth Remote Sensing, ERS 3.1. Pasiva: Rango visible, Infra rojo 3.2. Activa: Radares (Synthetic Aperture Radar, SAR) 4. Científicas Naves tripuladas, Sondas espaciales

7

Qué órbitas se usan para cada servicio? GEO: Ampliamente utilizada para Telecomunicaciones, cerca de 400 satélites. Se usa también para Meteorología (baja resolución, > 30m), cerca 30 satélites MEO: La preferida de los sistemas de radionavegación, cobertura global con una constelación de satélites de un mismo sistema: GPS (USA - 32) , GLONASS (Rusia -24), en desarrollo: GALILEO (CE), BEIDOU (China), IRNSS (India) LEO: la más adecuada para los sistemas de observación, por resolución de la imagen y frecuencia de rotación. También usada para comunicaciones móviles

Orbita

Servicio LEO MEO

ERS X X

GNSS X

Comunicaciones

FSS X

BSS X

MSS X X X

NON-GEOGEO

8

Orbita

Servicio LEO MEO

ERS Spot, Landsat Meteosat

GNSS

GPS,

GLONASS,

GALILEO

Comunicaciones

FSS

INTELSAT,

TELESAT

BSS

DIRECWAY NEW

SKIES

MSS

IRIDIUM

GLOBALSTAR

ORBCOMM ICO (?)

INMARSAT MSV

THURAYA

NON-GEOGEO

Ejemplos de Orbitas y Satélites

9

9

Segmento Espacial:

- ROE

- Satélite

Segmento Usuario

Nodo Central Nodo de Interco- nexión

Elementos de una Red satelital

ROE: Recurso Orbita-Espectro: - Orbita - Frecuencias - Coberturas

10

Definiciones del RR sobre Redes satelitales

Estación espacial: Estación situada en un objeto que se encuentra, que está destinado a ir o que ya estuvo, fuera de la parte principal de la atmósfera de la Tierra

Estación terrena: Estación situada en la superficie de la Tierra o en la parte principal de la atmósfera terrestre destinada a establecer comunicación: (terrena NO es terrestre) a. con una o varias estaciones espaciales; o b. con una o varias estaciones de la misma naturaleza, mediante el empleo de uno o varios satélites reflectores u otros objetos situados en el espacio.

Sistema espacial: Cualquier conjunto coordinado de estaciones terrenas, de estaciones espaciales, o de ambas, que utilicen la radiocomunicación espacial para determinados fines.

Sistema de satélites: Sistema espacial que comprende uno o varios satélites artificiales de la Tierra

Red de satélite: Sistema de satélites o parte de un sistema de satélites que consta de un solo satélite y de las estaciones terrenas asociadas

11


Enlace por satélite: Enlace radioeléctrico efectuado entre una estación terrena transmisora y una estación terrena receptora por medio de un satélite. Un enlace por satélite está formado por un enlace ascendente y un enlace descendente.

Enlace multisatélite: Enlace radioeléctrico efectuado entre una estación terrena transmisora y una estación terrena receptora por medio de dos satélites por lo menos y sin ninguna estación terrena intermedia. Un enlace multisatélite está formado por un enlace ascendente, uno o varios enlaces entre satélites y un enlace descendente.

enlace de conexión: Enlace radioeléctrico establecido desde una estación terrena situada en un emplazamiento dado hacia una estación espacial, o viceversa, por el que se transmite información para una radiocomunicación espacial de un servicio distinto del servicio fijo por satélite. El emplazamiento dado puede hallarse en un punto fijo especificado o en cualquier punto fijo dentro de zonas especificadas.

12


Red de satélite: En la práctica, para el caso GEO, es el conjunto de: - Un Satélite - Las Estaciones Terrenas que establecen enlaces entre ellas a través de dicho satélite La red de satélite se modifica cuando: -Una estación terrena se reapunta a otro satélite (se retira de una red y se incorpora a otra) - Un satélite se mueve a otra posición en la GEO

13

El satélite cuenta con varios canales, o Transpondedores, TRP, que son una cadena completa e independiente para recibir señales (enlace ascendente, o uplink), cambiarlas de frecuencia, amplificarlas y retransmitirlas a Tierra (enlace descendente, o downlink)

Normalmente hay desde 20 hasta 100 transpondedores por satélite.

Se mide en capacidad equivalente de Canales de 36 MHz, e.g. un TRP de 72 MHz equivale a 2 de 36 MHz.

Antena de recepción

14,0-14,5 GHz (F1)

Antena de transmisión

11,7- 12,2 GHz

Amplificador

de bajo ruido

Oscilador

local (F2)

Mezclador Amplificador

de alta potencia

IMUX

Matriz

de

conmu-

tación

Convertidor

elevadorOMUX

4 GHz a

12 GHz

14 GHz

a 4 GHz

Antena de recepción

14,0-14,5 GHz (F1)

Antena de transmisión

11,7- 12,2 GHz

Amplificador

de bajo ruido

Oscilador

local (F2)

Mezclador Amplificador

de alta potencia

IMUX

Matriz

de

conmu-

tación

Convertidor

elevadorOMUX

4 GHz a

12 GHz

14 GHz

a 4 GHz

14

El concepto del ROE involucra 3 grandes aspectos, • Parámetros de la Orbita : la GEO es circular, ecuatorial, y altura de 35.786 Km, sólo requiere definir su longitud (en °, E o W); • Regiones Radiadas, o haces; regiones donde el satélite transmite o recibe señales. Un satélite GEO, puede cubrir hasta un tercio de tierra, las regiones cubiertas dependen del diseño de su sistema de Radiofrecuencia, RF Plan de Frecuencias: Bandas que serán utilizadas, y dentro de cada Banda su “canalización”; incluye tierra-satélite (enlace de subida, o uplink) y satélite-tierra (enlace de bajada, o downlink);

15

Dos satélites puedan operar simultáneamente interferencias si tienen ROE diferente, i.e., alguno de los 3 casos :

Caso 1: una misma posición, las mismas Frecuencias, radiando no contiguas; ej. Norteamérica y Suramérica

Caso 2: una misma posición, las mismas regiones, operando diferentes frecuencias, ej. toda América, Banda C y Ku

Caso 3: las mismas regiones las mismas Frecuencias, desde diferentes posiciones; ej. toda América, en Banda C y Ku, separados al menos 3°. Ambos

16

Se pueden colocar 2 satSe pueden colocar 2 satéélites en la misma lites en la misma

posiciposicióón, si :n, si :

-- Operan en diferentes BandasOperan en diferentes Bandas

-- Cubren diferentes regionesCubren diferentes regiones

Banda C

Banda Ku

Banda Ku

Banda Ku

Si se cubre la misma zona, Si se cubre la misma zona,

en las mismas frecuencias, en las mismas frecuencias,

se debe colocar en otra posicise debe colocar en otra posicióónn

Se pueden colocar 2 satSe pueden colocar 2 satéélites en la misma lites en la misma

posiciposicióón, si :n, si :

-- Operan en diferentes BandasOperan en diferentes Bandas

-- Cubren diferentes regionesCubren diferentes regiones

Banda C

Banda Ku

Banda Ku

Banda Ku

Si se cubre la misma zona, Si se cubre la misma zona,

en las mismas frecuencias, en las mismas frecuencias,

se debe colocar en otra posicise debe colocar en otra posicióónn

17

1. Definir Regiones Radiadas,

Global

Hemispheric

Cells

Zonal

Spot

Global

Hemispheric

Cells

Zonal

Spot

18

2. Definir Plan de Frecuencias Banda Enlace Tipo

Frecuencia

Inferior, MHz

Frecuencia

Superior, MHz

Ancho de

Banda, MHzServicio

Downlink Extendida 3.400 3.700 300 FSS

Downlink Estándar 3.700 4.200 500 FSS

4.200 4.500 300

Downlink Planificada, Ap. 30B 4.500 4.800 300 FSS

NO SATELITE 4.800 5.850 1.050

Uplink Super extendida 5.850 5.925 75 FSS

Uplink Estándar 5.925 6.425 500 FSS

Uplink Extendida 6.425 6.725 300 FSS

Uplink Planificada, Ap. 30B 6.725 7.025 300 FSS


7.075 7.250 175


7.750 7.900 150


8.400 10.700 2.300


Downlink Super extendida 10.950 11.200 250 FSS


Downlink Planificada, Ap. 30 12.200 12.700 500 BSS


Uplink Planificada, Ap. 30B 12.750 13.250 500 FSS

13250 13750 500

Uplink Extendida 13.750 14.000 250 FSS



14.800 15.430 630


15.630 17.300 1.670

Uplink Planificada, Ap. 30A 17.300 17.800 500 BSS

Downlink* Estándar 17.800 18.400 600 FSS


Downlink* Estándar 19.300 19.700 400 FSS

Downlink Estándar 19.700 21.200 1.500 FSS

21.200 27.000 5.800

Ka Uplink Estándar 27.000 31.000 4.000 FSS

* Asignado para Downlink, pero puede también usarse para Uplink, con algunas restricciones

NO SATELITE

NO SATELITE

NO SATELITE

NO SATELITE

NO SATELITE

C

X

Ku

NO SATELITE

NO SATELITE

NO SATELITE

K

19

2. Definir Plan de Frecuencias

Banda BW, MHz BW TRPs (36MHz)

C estándar 500 24

C extendida 300 14

Total C 800 38

X 500 24

Ku estándar 500 24

Ku extendida 250 12

Ku superextendida 250 12

Total Ku 1.000 48

K (Down) + Ka (Up) 3.400 94

Banda BW, MHz BW TRPs (36MHz)

C 300 14

Ku FSS 500 24

Ku (Down) + K (Up) BSS 500 24

Bandas No Planificadas

Bandas Planificadas

20

Ejemplos de Plan de Frecuencias

21

Lat.: 30°

Lat.: 60°

DONDE EN AL GEO?: Arco visible

Arco vs Latitud para Emin=10°

Lat.: 0°

Long. ES

Long. ES + 71°:

142°

Long. ES + 68°:

136°

Long. ES + 50°:

100°

22 Arc (Zone) = [Arc (Point) - Long (Zone)] a sin Lat

VISIBILIDAD GEO PARA UNA ZONA

ES A ES B

SC 1: ES A SC 3: ES B

SC 2: ES A, B

Long (Zone)

23

SATELLITE ANTENNA

UNWANTED SIGNALS

WANTED SIGNALS

SATELLITE SPACING

SATELLITE ANTENNA

UNWANTED SIGNALS

WANTED SIGNALS

SATELLITE SPACING

SEPARACIÓN ENTRE SATÉLITES:

Satélite Objetivo: Lóbulo Principal

Satélites Adyacentes: Lóbulos laterales

24

C Band

SATELLITE ANTENNA

Ku Band

Ka Band

A mayor Frecuencia, menor Ancho de Haz,

Menor separación entre satélites

C Band: 3°

Ku Band: 2°

Ka Band: 2°

25

ES height

(a.s.l.)

Rain height: isothermal 0

(a.s.l.)

Long. ES (°) SC Long., (°)

Relative SC-ES Long., (°)

ES Elevation Angle (°)

Path segment affected by

rain, (km)

ES Horizon

Rain intensity (mm/h)

Efecto de la lluvia sobre la longitud relativa del satélite

26

Y qué tan ocupada está la GEO?

GEO Occupancy at 2.003 (in 36 Mhz TRP)

28

Banda C: Menos sensible a la lluvia, mayor % de disponibilidad Antenas más grandes (1,8 m) Mayor separación entre satélites IMT? Banda Ku: Más sensible a la lluvia, menor% de disponibilidad Antenas más pequeñas (1,2 m) Menor separación entre satélites Banda Ka: Muy sensible a la lluvia, menor % de disponibilidad Antenas más pequeñas (60 cm) Menor separación entre satélites Las nuevas técnicas ACM han reducido las diferencias en % de disponibilidad

29

La coordinación del ROE a nivel internacional está definida en el Reglamento de Radiocomunicaciones -RR-de la Unión Internacional de Telecomunicaciones -UIT- .

1. Información de Publicación Anticipada (Advanced Publication Information, API): Documentación que remite una administración, para manifestar su intención de hacer uso de un ROE específico; se indican la posición y haces (con sus respectivos planes de frecuencias) pretendidas. La UIT envía a todas las administraciones esta API, a través de sus circulares periódicas, para que cada país pueda analizar de manera preliminar posibles interferencias que pudiera causar dicha API con los ROEs que ya tenga (notificados, o en coordinación), en fechas anteriores. El plazo para notificar la puesta en servicio de una red satelital es de 7 años a partir de la fecha de su API, y el plazo para pasar a la siguiente fase (Coordinación)

es entre 6 meses y dos años. Las APIs son gratuitas

30

2. Solicitud de Coordinación: es la petición formal de empezar el proceso de coordinación de una API. La información a entregar es mucho más detallada. La UIT la revisa, y puede aceptarla, con observaciones que deben corregirse en los siguientes 6 meses, o rechazarla si la considera muy incompleta (en cuyo caso se debe repetir la solicitud). La fecha de aceptación de esta solicitud es la que rige como fecha de protección, a la luz de los procesos de coordinación Estas solicitudes se generan costos a pagar a la UIT y son del orden de US$35 K por cada solicitud. En caso que pasados 2 años de una API, no se haya solicitado su coordinación, esta petición se borra del registro de redes satelitales. Puede cambiar la posición en la GEO hasta 6º (API)

Ejemplo: un país A envió una API en enero de 2009, y un país B la envió en julio de 2010; A tiene que lanzar su satélite antes de enero de 2.016 y B antes de julio de 2.017; B solicitó la coordinación en enero de 2011 (6 meses después de

su API) y A en junio de 2011 (18 meses después de su API), la prioridad la tiene B, por haber solicitado antes la

coordinación;).

31

3. Debida diligencia: antes del lanzamiento, se debe remitir la información

de “debida Diligencia” cuya finalidad es demostrar que se tiene efectivamente la intención de utilizar el ROE solicitado, esta información corresponde a los detalles técnicos del satélite y/o el cohete a utilizar. Si antes de los 7 años del API, no se ha remitido esta información, esta petición se borra del registro de redes satelitales.

4. Notificación: es el paso final, mediante el cual se informa a la UIT que la red satelital de un ROE específico a entrado en servicio. Debe enviarse antes de los 7 años de su API, o caso contrario, el registro se borra.

La Notificación genera protección a la luz del RR, pero NO concede derechos de aterrizaje en ningún país (ej. Dec Andina 707)

5. Suspensión: cuando una red notificada deja de operar, se envía una nota de suspensión del servicio, y se tiene entonces un plazo de 2 años para su reactivación. Esto incluye: fallas en el lanzamiento del satélite,

fallas durante su operación, traslados a otra posición. Si pasados 3 años de la suspensión la red no ha sido reactivada (nuevo proceso de Notificación), el registro se borra.

32

Los procesos de coordinación son un asunto bilateral (entre administraciones). Se rige por los procesos establecidos en el RR; su objetivo es que una nueva red satelital no cause interferencias perjudiciales a redes que ya estén en servicio, o que hayan sido solicitadas con antelación. El resultado de las coordinaciones son: reducciones en áreas de cobertura, cantidad de canales, potencias de transmisión, etc., para no afectar las otras redes

Estas modificaciones se van reportando a la UIT, siendo modificaciones a la API, conservando la vigencia de sus fechas; se puede reducir la pretensión inicial, pero no al revés: adicionar áreas o frecuencias o aumentar potencias, se tratarían como una nueva API.

33

Arco Predeterminado: Arco alrededor de la posición pretendida en la GEO en el cual los satélites con mayor prelación son más susceptibles de ser interferidos. 0 a 2º : casi imposible de coordinar 2º a PDA (9º en C, 7º en Ku): muy viable Mayor al PDA: interferencias muy poco probables Si una administración, con mayor prelación, se rehúsa a coordinar, la administración afectada puede demostrar que sus enlaces no causarán interferencias perjudiciales sobre la otra red satelital Criterio T/T menor que 6% Incremento en la Temperatura de Ruido del enlace potencialmente afectado. Se hace enlace por enlace El Plan de Frecuencias debe contener todo el detalle de los enlaces entre estaciones de una red de Satélites.

34

Hay una serie de estrategias que ciertas administraciones han venido usando, para acaparar el ROE, tales como: • Haces inclinables, que son de pequeña cobertura, pero permiten reservar regiones mucho más amplias • Balizas o pocos canales en una banda, pero reservando una parte mucho mayor o la totalidad de una banda • Parámetros técnicos sobredimensionados (potencias de transmisión y niveles de recepción), que impiden la convivencia con futuras redes satelitales de otras administraciones, en posiciones vecinas. • Gap Fillers: colocación de satélites en un ROE determinado, con el sólo objetivo de preservar este ROE, contribuyendo a la especulación, o encareciendo los proyectos de países en desarrollo cuando sufren retardos en su implementación y experimentan dificultades para cumplir los plazos del RR • Falta de claridad sobre la limitación en el tiempo del usufructo de un ROE, pues en la práctica, una vez se accede a un ROE, este se está conservando a perpetuidad

35

Apéndices 30, 30A, 30B En el RR, en busca del acceso equitativo, se definieron las “Banda Planificadas”, porciones de las Bandas Ku y C, que se reservaron para asignarle a cada país un ROE. Estas posiciones al ser preasignadas a los países, tienen un proceso de puesta en servicio, pero no requieren coordinación (si no se modifican sus parámetros), lo que hace esta ROE muy atractivo, y por ellos se exploró también el tema en conjunto con la UIT

36

Apéndices 30, 30A, 30B Dificultades: -Tamaño de antenas (2,3 m en Banda Ku) - No hay oferta comercial de HPA para VSATs Aplicaciones viables comercialmente: DTH Redes de Backhaul

37

Apéndices 30B, Colombia 1. Posición Orbital: 70.9° Oeste 2. Longitud del centro de elipse : 74.0° Oeste 3. Latitud del centro de elipse: 5.7° Oeste 4. Ancho del semieje mayor del contorno de 3 dB: 4.0° 5. Ancho del semieje menor del contorno de 3 dB: 2.3° 6. Orientación de la elipse (sentido levógiro, desde la línea ecuatorial): 121.0°

www.regulatel.org

GRACIAS! Contactos:

[email protected]

www.regulatel.org

Aspectos reglamentarios coordinación satelital regulatel

Documents

Transcript of Aspectos reglamentarios coordinación satelital regulatel