TELEVISIN DIGITAL VIA SATELITE

MARA JOS ALONSO CUEVAS MNICA CASAS LAGO

INDICE1. INTRODUCCIN .............................................................................5 2. EL ESTANDAR DVB-S ......................................................................7 2.1 CODIFICACION DE FUENTE............................................................ 7 2.1.1 Compresin de vdeo ............................................................. 8 2.1.2 Compresin de audio ........................................................... 14 2.1.3 Multiplexacin MPEG-2......................................................... 15 2.2 CODIFICACION DEL CANAL Y MODULACIN ................................. 16 2.3 ACCESO CONDICIONAL ............................................................... 18 2.4 SERVICIOS SOBRE LA PLATAFORMA DE TV DIGITAL ..................... 19 2.4.1 Servicios audiovisuales......................................................... 19 2.4.2 Servicios interactivos ........................................................... 19 2.4.3 Servicios de acceso a Internet .............................................. 20 3. ESTACION EMISORA ....................................................................21 4. SATELITES GEOESTACIONARIOS .................................................22 4.1 ORBITA GEOESTACIONARIA ........................................................ 22 4.2 POSICION ORBITAL..................................................................... 23 4.3 METODO DE LANZAMIENTO DE LOS SATELITES............................ 25 4.4 COBERTURA DE UN SATELITE...................................................... 25 4.5 CONFIGURACION DE LOS SATELITES ........................................... 25 4.6 BANDAS DE FRECUENCIA DE TRABAJO......................................... 27 4.7 SISTEMAS DE SATELITES DEL MUNDO ......................................... 28 4.7.1 Sistemas globales ................................................................ 28 4.7.2 Sistemas regionales ............................................................. 29 4.7.3 Sistemas domsticos............................................................ 30

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5. ESTACION RECEPTORA ................................................................31 5.1 INTRODUCCION.......................................................................... 31 5.2 ANTENA ..................................................................................... 31 5.2.1 Parmetros de la antena ...................................................... 31 5.2.2 Tipos de reflectores empleados............................................. 32 5.2.3 Tipos de alimentadores empleados ....................................... 35 5.3 UNIDAD EXTERIOR ..................................................................... 35 5.4 UNIDAD INTERIOR...................................................................... 36 5.5 INSTALACIONES DE SATELITE ..................................................... 36 5.6 DISTRIBUCION INDIVIDUAL ........................................................ 37 5.7 DISTRIBUCION COLECTIVA ......................................................... 37 5.7.1 Distribucin de la seal en UHF ............................................ 38 5.7.2 Distribucin de TV Satlite en FI ........................................... 38 5.8 IRD (RECEPTOR DECODIFICADOR INTEGRADO)............................ 38 5.9 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL RECEPTOR DIGITAL ........................ 39 6. LEGISLACION SOBRE TELECOMUNICACIONES POR SATELITE ....40 6.1 LEY 31/1887, DE 18 DE DICIEMBRE, DE ORDENACION DE LAS TELECOMUNICACIONES ......................................................................... 40 6.2 DIRECTIVA 95/47/CE DE 24 DE OCTUBRE DE 1995 ....................... 40 6.3 LEY 37/1995, DE 12 DE DICIEMBRE, DE TELECOMUNICACIONES POR SATELITE .............................................................................................. 41 6.4 REAL DECRETO 136/1997 , DE 31 DE ENERO ................................ 41 6.5 REAL DECRETO-LEY 1/1997 DE 31 DE ENERO, SOBRE EL USO DE NORMAS PARA LA TRANSMISION DE SEALES DE TELEVISION ................ 41 6.6 LEY 17/1997, DE 3 DE MAYO, CORRESPONDIENTE A LA TRAMITACION COMO LEY DEL RDL 1/97 ....................................................................... 42 6.7 REAL DECRETO-LEY 16/1997, DE 13 DE SEPTIEMBRE, DE MODIFICACION PARCIAL DE LA LEY 17/1997........................................... 43

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6.8 LEY 11/1998, DE 11 DE ABRIL, GENERAL DE LAS TELECOMUNICACIONES ......................................................................... 43 7. BIBLIGRAFIA Y REFERENCIAS .....................................................44

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1. INTRODUCCIONHoy en da la difusin de televisin va satlite est totalmente implantada tanto en su variante analgica como digital, comunitaria o individual. El tipo de seal difundida, analgica o digital, no presentan grandes diferencias en el concepto genrico de difusin de seal de televisin va satlite, ya que el tipo de seal difundida no define la estructura bsica del sistema de transmisin. Las diferencias entre ambas residen en cierto equipamiento de recepcin, en el tipo de modulacin, en el ancho de banda de los canales, el tipo de receptor, etc. Una de las principales ventajas de la televisin va satlite frente a otros sistemas es la cobertura total desde el instante en que se instala el servicio, para el rea de influencia del satlite. En otros sistemas de distribucin se necesita ms tiempo e inversin para alcanzar grandes zonas de cobertura (aunque nunca lograrn una cobertura como el satlite). Otras ventajas a destacar de la distribucin de seal va satlite son las siguientes: Desaparece el factor a distancia. Gran rea de cobertura. Gran oferta de canales. Flexibilidad (un mismo satlite puede trabajar con varias normas). Bajo coste de explotacin. Gran fiabilidad del sistema. Entre los principales inconvenientes que presenta la distribucin de TV Satlite cabe destacar los que se detallan a continuacin: El costo de equipo de recepcin, que recae en el usuario. Dificultad en algunos casos de la instalacin de la antena. Elevada inversin inicial o la imposibilidad de reparar averas en el satlite. Ambos son inconvenientes que no influyen directamente en el usuario, sino en el gestor del satlite. La implantacin de la TV Digital, facilita la incorporacin de sistemas de encriptado de la seal que obliga el uso de equipos de decodificacin de seal, normalmente de pago. Hoy en da existen dos grandes grupos de estndares para la transmisin de TV Digital. Uno es europeo y se llama DVB (Digital Video Broadcasting), y el otro es estadounidense y se llama ATSC (Advanced Television Systems Committee). La normativa de distribucin de seal de televisin digital, en cualquier medio, adoptada por la ITU-T, International Union of Telecommunications, est basada en los sistemas definidos por el proyecto DVB, que establecen los estndares de difusin por satlite (DVB-S), cable (DVB-C) y terrena (DVB-T), entre otras normativas y recomendaciones.

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La situacin en todo el mundo respecto a la adopcin de estndares de transmisin de televisin digital es la siguiente:

En Espaa se ha adoptado el conjunto de estndares DVB para la transmisin de TV Digital en los tres medios (cable, satlite y terrestre):

MEDIO ESTNDAR DE TRANSMISIN

SATLITE DVB-S

SATLITE DVB-S

Bsicamente, un sistema de transmisin digital va satlite se compone de tres elementos fundamentales: La estacin terrena emisora. El satlite. La estacin terrena receptora.

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En la siguiente figura se muestra un esquema del mecanismo de distribucin de seales de TV Satlite:

2. EL ESTNDAR DVB-S.El sistema europeo DVB (Digital Video Broadcasting) regula la transmisin de televisin digital. Nos centraremos en la parte referente a la TV digital va satlite, DVB-S. Actualmente forman parte del DVB ms de 200 empresas, entre ellas las espaolas Hispasat, Retevisin, Telefnica de Espaa, Televisin Espaola, Televs, Sogecable y Alcatel. DVB es un estndar de codificacin de audio y vdeo para seales digitales, basado en el estndar internacional de compresin MPEG-2, que a su vez se basa en los estndares JPEG y MPEG-1. En realidad el trmino Digital Video Broadcasting es un tanto restrictivo, ya que las especificaciones del DVB pueden utilizarse no slo para la televisin propiamente, sino tambin para la radiodifusin de una amplia gama de datos y sonidos, acompaados de informacin auxiliar. Incluso algunas de sus especificaciones pretenden establecer canales bidireccionales de comunicaciones, por ejemplo la puesta en marcha de servicios interactivos.

2.1 CODIFICACION DE FUENTELa codificacin de fuente de audio y vdeo se hace siguiendo el estndar MPEG-2. En ambos casos se elimina la redundancia de dichas seales para obtener unas tasas

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binarias razonables para la transmisin, ya que sin esta compresin se ocupara unos anchos de banda inabordables. Los estndares MPEG realizan una compresin de la seal con prdidas. Es decir, hay una gran disminucin de la tasa binaria, necesaria para el almacenamiento y transmisin de la informacin, pero se consigue a cambio de una degradacin objetiva de la calidad de la seal tras su decodificacin. El objetivo de esta tcnica de codificacin es optimizar la calidad de la seal final para una tasa fija requerida. Para ello se basa en criterios estadsticos. Cabe destacar que el grado de degradacin de la seal depender de su complejidad y de la sofisticacin de la tcnica de compresin. Es decir, se comprime ms o menos en funcin de los requerimientos de calidad buscados.

2.1.1 COMPRESIN DE VDEOEl ojo humano es ms sensible a la variacin de brillo (luminancia) que a la de color (crominancia). En la codificacin MPEG se divide la seal en tres componentes: una de luminancia (Y) y dos de crominancia (Cb, Cr). La tasa de muestreo es diferente para la luminancia y la crominancia. La seal de vdeo en un estudio de televisin puede tener un ancho de banda de ms de 6 MHz. La ITU-R recomienda una frecuencia de muestreo de 13.5 MHz para la seal de luminancia. Cada una de las seales de crominancia se muestrean a 6.75 MHz. MPEG-2 define varias posibilidades de perfiles o muestreos, entre los que destacan el 4:2:2, que hace corresponder a cuatro muestras de Y dos de Cr y dos de Cb y el 4:2:0, obtenido a partir del formato 4:2:2 pero utilizando las mismas muestras de croma para dos lneas sucesivas. Esto consigue una reduccin de la tasa binaria y adems da la misma resolucin vertical y horizontal para la crominancia (en el formato 4:2:2 se tiene el doble de resolucin en vertical que en horizontal, lo cual no parece muy lgico, ya que el ojo ve igual en ambas direcciones). La posicin de las muestras en ambos formatos viene dada en las siguientes figuras.

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Teniendo en cuenta que para tener una buena relacin seal a ruido de cuantificacin es necesario cuantificar con al menos 8 bits por muestra, se obtiene que para el formato 4:2:2 sera necesaria una tasa binaria de (13.5 + 2 x 6.75) x 8 = 216 Mbps. En DVB-S se utiliza la modulacin QPSK (2 bits por smbolo), lo cual hara necesario un ancho de banda de 108 MHz. La comparacin de este ancho de banda con el que se utiliza para difusin de TV analgica por satlite (27 36 MHz) hace imprescindible la codificacin de fuente para reducir la tasa binaria. Como ya se ha dicho, las tcnicas de codificacin de MPEG son de naturaleza estadstica. Las secuencias de vdeo contienen dos tipos de redundancias estadsticas: espacial y temporal. La propiedad estadstica en la que se basa la compresin MPEG es la correlacin entre pixels. La magnitud de un pixel determinado puede ser predicha a partir de pixels cercanos correspondientes al mismo cuadro (correlacin espacial) o de los pixels de cuadros cercanos (correlacin temporal). En los cambios abruptos de escena la correlacin entre cuadros adyacentes es casi nula, por lo cual se utilizarn tcnicas de correlacin espacial. Los algoritmos de compresin MPEG usan tcnicas de codificacin DCT (Discrete Cosine Transform) para explotar la correlacin espacial. Sin embargo cuando se tienen imgenes sucesivas de similar contenido, la correlacin temporal es alta, y es preferible usar tcnicas de prediccin temporal (DPCM: Differential Pulse Code Modulation). En realidad se utiliza una combinacin de ambas tcnicas para conseguir una alta compresin.

Compresin de imagen fija: JPEG.Descomposicin de la imagen en bloques: Las componentes Y, Cr y Cb de la imagen se descomponen en bloques de 8x8 pixels.

DCT: A cada uno de los bloques se le aplica la DCT, teniendo como resultado matrices de 8x8 coeficientes. En cada matriz los coeficientes en el eje horizontal representan frecuencias horizontales crecientes de izquierda a derecha y los coeficientes en el eje vertical representan frecuencias verticales crecientes de

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arriba abajo. La frecuencia espacial viene a ser el nmero de detalles que tiene la imagen en esa direccin, una imagen plana tendr frecuencia cero, y una imagen con muchos detalles tendr una frecuencia alta. El concepto de frecuencia horizontal y vertical indica en qu direccin se producen las variaciones, as por ejemplo una imagen formada por un conjunto de lneas horizontales tendr una frecuencia horizontal cero (porque si nos movemos a lo largo de una lnea horizontal no encontramos ningn cambio) y una frecuencia vertical alta (porque si nos movemos a lo largo de una lnea vertical encontramos mltiples cambios). Dependiendo de los detalles de la imagen, los coeficientes de frecuencias altas sern mayores o menores, pero en general la amplitud decrece rpidamente con la frecuencia, porque la mayora de las imgenes naturales tienen una baja energa en las frecuencias espaciales altas. La DCT tiene la propiedad de concentrar mucho la energa del bloque en un pequeo grupo de coeficientes situados en la esquina superior izquierda de la matriz. El coeficiente ms importante es el que est situado justo en la esquina superior izquierda, conocido como coeficiente DC, que representa la luminancia o crominancia media del bloque. Si el bloque tiene luminancia o crominancia uniforme, este coeficiente es el nico distinto de cero.

Umbralizacin y cuantificacin: Aqu se introducen las primeras prdidas. Debido a las caractersticas de la visin humana, el ojo no distingue detalles finos por encima de cierto nivel de luminancia. Por tanto los coeficientes con valores por debajo de un cierto umbral se transforman en ceros, y despus se hace una cuantificacin de los coeficientes, utilizando un menor nmero de bits para frecuencias altas. A diferencia de los 63 coeficientes AC, para el coeficiente DC se utiliza una codificacin DPCM respecto al coeficiente DC del bloque anterior, lo que consigue una codificacin ms precisa con el mismo nmero de bits (slo se codifica la diferencia entre un bloque y el siguiente). Esto ayuda a que se vean menos los bloques en la imagen reconstruida, ya que el ojo es muy sensible a pequeas variaciones de luminancia en zonas uniformes.

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Barrido en zig-zag: Excepto para el coeficiente DC, que es tratado aparte, los 63 coeficientes AC son ledos utilizando un barrido en zig-zag, para convertir la matriz en una secuencia de datos.

Codificacin RLC (Run Length Code): La umbralizacin y cuantificacin y el barrido en zig-zag producen series de ceros bastante largas. La codificacin RLC consiste en codificar en una nica palabra cdigo el par de valores (nmero de ocurrencias de ceros, siguiente valor distinto de cero). Con esto se reduce bastante la cantidad de informacin a transmitir. Codificacin VLC (Variable Length Code): Codificacin de Huffman: Se utiliza una tabla de conversin para codificar los valores ms frecuentes con una longitud de smbolo menor, y los ms frecuentes con una longitud mayor Slo con estos dos ltimos pasos (RLC y VLC) se consigue un factor de compresin de entre 2 y 3. La decodificacin de una secuencia JPEG realiza el proceso inverso.

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Compresin de imgenes en movimiento: MPEG

En 1990 se vio la necesidad de almacenar y reproducir imgenes en movimiento y su sonido asociado en formato digital para aplicaciones multimedia. La ISO form un grupo de expertos provenientes de distintos mbitos para realizar este proyecto, siguiendo la lnea definida por JPEG: este grupo se llam MPEG (Motion Pictures Experts Group). Su primer logro fue el estndar MPEG-1, publicado en noviembre de 1992, que permita el almacenamiento de vdeo y sonido estreo con una tasa binaria mxima de 1.5 Mbps. Esta reduccin de la tasa binaria se consegua aprovechando la redundancia espacial mediante JPEG y aadindole un aprovechamiento de la redundancia temporal entre imgenes sucesivas existente en una secuencia de vdeo. El algoritmo de compresin utilizado por los canales de audio que acompaan a la imagen se llama MUSICAM. Sin embargo, la codificacin de imagen conseguida por MPEG-1 no era adecuada para difusin, lo cual llev al grupo MPEG a definir un estndar ms flexible y optimizado para la difusin: en noviembre de 1994 definieron el estndar internacional MPEG-2, que consta de 3 partes: Sistema MPEG-2 (ISO/IEC 13818-1): define las tramas MPEG-2. Vdeo MPEG-2 (ISO/IEC 13818-2): define la codificacin de vdeo de MPEG-2. Audio MPEG-2 (ISO/IEC 13818-3): define la codificacin de audio de MPEG-2. MPEG-2 es el estndar de codificacin de fuente utilizado por DVB. Utiliza todas las herramientas de MPEG-1 y le aade otras propias. En primer lugar describiremos la compresin realizada por MPEG-1 y despus le aadiremos las caractersticas propias de MPEG-2. Las tcnicas de aprovechamiento de la redundancia espacial entre imgenes se llaman tcnicas de prediccin con compensacin de movimiento. Consisten en predecir la mayora de las imgenes de una secuencia a partir de imgenes anteriores y posteriores a ellas, consiguiendo que las nuevas imgenes se representen con un mnimo de informacin adicional aadida. Esto se consigue con un predictor de movimiento, que es la parte ms compleja del codificador (sin embargo no es necesario en el decodificador). El predictor de movimiento desplaza la imagen original un nmero de pixels (ese desplazamiento es lo que tiene que predecir), compara esa imagen predicha con la imagen que realmente hay y transmite las diferencias: as tiene que transmitir mucha menos informacin que si calculase la diferencia respecto a la imagen original. Existen tres tipos de imgenes MPEG: Imgenes I (Intraframe): Son imgenes codificadas en s mismas. Tienen toda la informacin necesaria para su decodificacin. Su compresin es similar a la de una imagen JPEG. Imgenes P (Predicted) : Se codifican las diferencias respecto a la anterior imagen I o P, utilizando tcnicas de prediccin con compensacin de movimiento. Cmo estas tcnicas no son perfectas, no es conveniente introducir muchas imgenes P

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entre dos I. La compresin de las imgenes P es mucho mayor que la de las imgenes I. Imgenes B (Bidirectional o Bidirectional interpolated): Se codifican mediante interpolacin bidireccional entre la imagen I o P anterior y posterior. Como no se utilizan para codificar otras imgenes, las imgenes B no propagan los errores de codificacin. Son las que tienen mayor compresin.

Segn la complejidad del codificador se pueden utilizar slo imgenes I, imgenes I y P o imgenes I, P y B. Se define un grupo de imgenes (GOP: Group Of Pictures) como el conjunto de imgenes que hay entre dos imgenes I (incluyendo una de estas). Segn la calidad de vdeo y la tasa de compresin deseadas se puede parametrizar el tamao del GOP y el nmero de imgenes B entre dos P. Para codificar o decodificar una imagen B hay que tener almacenadas la imagen I o P anterior y la imagen I o P posterior, lo que introduce un retardo en la codificacin e incrementa la memoria necesaria, adems es necesaria una reordenacin de las imgenes. La trama de bits obtenida con este proceso se llama trama elemental (ES: Elementary Stream). Su tasa binaria al enviarla debera ser constante, lo que se consigue aadiendo una memoria FIFO a la salida. MPEG-2 aade a todo esto una serie de tablas y funcionalidades adicionales. Tiene cuatro niveles (levels) que definen la resolucin de la imagen, y cuatro perfiles (profiles) que definen su grado de compresin. La combinacin ms utilizada se denomina Main Level at Main Profile. Adems aade funcionalidades para procesar imgenes entrelazadas, lo que lo hace adecuado para la difusin de televisin. Segn el tipo de programas a transmitir, se codificar con distintas velocidades binarias, ya que cuanto ms movimiento hay se necesita enviar ms informacin. As por ejemplo, para dibujos animados se necesitan 2Mbps, para telediarios 3Mbps, para programacin convencional 4- 5 Mbps, para pelculas con calidad 6 Mbps y para deportes 8 Mbps.

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A continuacin se detalla la estructura completa de un codificador y un decodificador MPEG.

2.1.2 COMPRESION DE AUDIOLa reduccin de la cantidad de informacin necesaria para codificar la seal de audio tambin aprovecha las limitaciones del odo humano. Se utiliza codificacin perceptual, que consiste en no codificar las partes del sonido que no se van a escuchar. Para eso se utilizan dos caractersticas del odo: el enmascaramiento frecuencial, que hace que si hay dos sonidos a frecuencias muy prximas el ms fuerte dificulta la percepcin del ms dbil, y el enmascaramiento temporal, que hace que un sonido fuerte enmascare los sonidos ms dbiles inmediatamente anteriores o posteriores. El estndar MPEG define 3 capas de codificacin, que ofrecen tasas de compresin distintas. La que se utiliza en DVB es la capa II (layer II), que utiliza un algoritmo llamado MUSICAM. La tasa binaria obtenida vara entre 32 y 192 kbps por cada canal. Para sonido hi-fi se utilizan 128 kbps por canal (256 kbps en estreo). Para hacer la codificacin perceptual se siguen los siguientes pasos: Se divide la seal de audio en 32 subbandas de frecuencia. Se normaliza cada una de las subbandas, que pueden tener rangos dinmicos muy distintos. Para ello se dividen las muestras de cada una de las subbandas en 3 partes, y se le aplica un factor de escala a cada una de las partes. Se cuantifican las subbandas. Se hace una asignacin dinmica de bits a cada subbanda. A partir del modelo perceptual, se codifican con ms bits aquellas subbandas que se vayan a escuchar mejor, para darles mayor precisin, y no se transmiten aquellas que no vayan a ser escuchadas por estar debajo de un umbral de percepcin. Se forma la trama, que contiene informacin asociada al sincronismo de trama, frecuencia de muestreo, velocidad binaria, etc.

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2.1.3 MULTIPLEXACION MPEG-2Un programa de TV digital consta de un canal de vdeo, uno o ms canales de audio y se le pueden aadir uno o varios canales de datos. Despus de comprimir todos estos servicios por separado, cada uno recibe el nombre de flujo elemental empaquetado (PES: Packetized Elementary Stream). En un programa hay un PES de vdeo, hasta 6 PES de audio y 1 PES de datos (hasta ahora el nico formato definido por el DVB es el teletexto). Todos los PES comparten el mismo reloj de referencia. Todos los PES se multiplexan para formar el flujo de programa (PS: Program Stream). Su velocidad binaria total viene dada por la suma de vdeo, audio y datos. Varios programas se multiplexan para formar un nico flujo de transporte (TS: Transport Stream). Cada uno de los programas tiene su propia velocidad, su propio reloj de referencia y una tabla de mapa de programa PMT. El multiplexador de transporte aadir las tablas necesarias para ayudar al receptor de usuario (IRD: Integrated Receiver Decoder) a: Seleccionar el programa deseado, con la tabla de localizacin de programas (PAT: Program Allocation Table). Descifrar el programa, con la tabla de acceso condicional (CAT: Conditional Access Table) si el programa estuviese encriptado. Usar otros servicios adicionales que opcionalmente estuviesen disponibles sobre la programacin. Estos servicios se localizaran en las tablas de informacin especficas del DVB. El TS es adoptado como la lnea de base para la entrada a todos los sistemas de modulacin del DVB.

En el receptor se realiza el proceso inverso: el IRD demodula la seal RF recibida, la desencripta (si es necesario) y la convierte en una seal de televisin analgica que presenta al televisor.

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2.2 CODIFICACION DE CANAL Y MODULACIONUna vez se tiene el Transport Stream hay que realizar la codificacin de canal. El proceso consiste en aplicar varios procesos de proteccin contra errores a la informacin digital antes de pasar a la modulacin RF. La siguiente figura muestra los diagramas de bloques utilizados para transmisin y recepcin: Transmisin:

Recepcin:

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Los pasos seguidos en cada uno de los bloques son los siguientes: Inversin del sincronismo y dispersin de energa: Cada octavo byte de sincronizacin se invierte para sincronizar el desentrelazado (deinterleaver) y el decodificador Reed-Solomon. No hay bits de sincronizacin adicionales. La dispersin de energa se hace para no concentrar demasiado la energa en algunas partes de la secuencia binaria a transmitir. Se consigue mediante un aleatorizador de la seal digital, haciendo un XOR entre la seal original y una secuencia binaria concreta. En recepcin, al hacer el XOR entre la secuencia pseudoaleatoria obtenida y la secuencia binaria concreta utilizada en transmisin se recupera la seal original. Codificacin Reed-Solomon: La seal aleatorizada en paquetes de 188 bytes es codificada con un cdigo Reed-Solomon FEC (Forward Error Correction) de correccin de errores hacia delante, que introduce 16 bytes redundantes por cada paquete recibido, es decir, que incrementa el nmero de bits en una proporcin de 204/188. Esta codificacin permite detectar y corregir en recepcin hasta 8 bytes errneos. Entrelazado (interleaving): Sirve para evitar rfagas de errores consecutivas: se dispersan a lo largo del tiempo las rfagas de errores introducidas por el canal. Los 204 bytes del paquete se introducen sucesivamente en 12 registros (es decir: en el primer registro irn los bytes 1, 13, 25 en el segundo registro irn los bloques 2, 14, 26 , etc.). Despus se forma la nueva trama, concatenando los contenidos de los registros. Las rfagas de errores del canal afectarn a bytes sucesivos de la nueva trama, pero al deshacer el entrelazado se repartirn a lo largo de la trama original. As se aumenta la eficiencia de la decodificacin Reed-Solomon, ya que al llegarle los errores ms separados es ms probable que los pueda corregir. Codificacin convolucional y cdigo perforado: Es otra codificacin para correccin de errores, con un cdigo Viterbi. Este tipo de codificacin es muy adecuado para situaciones en las que la relacin C/N es baja, y se adapta a diversos parmetros de la transmisin, introduciendo ms o menos redundancia en funcin de las caractersticas particulares de cada enlace. El cdigo obtenido se denomina convolucional. Por ejemplo, en la situacin ms crtica se duplica el rgimen binario de la seal (se aplica un cdigo : 2 bytes de salida por cada uno de entrada), pero esto hace que la eficiencia espectral se reduzca a la mitad, ya que slo la mitad de los bytes transmitidos contienen informacin. Para situaciones mejores se pueden realizar perforaciones del cdigo, es decir, reducir la redundancia enviando slo parte de los bytes obtenidos a la salida del codificador convolucional: se obtienen relaciones 2/3, , 5/6 o 7/8, con menor proteccin de la seal. Filtrado banda base: Se realiza un filtrado paso bajo de la seal, par acotar su ancho de banda y evitar la interferencia entre smbolos. Es un filtrado de Nyquist con un filtro de coseno alzado, con un factor de roll-off del 35%, con lo que se tiene un ancho de banda a la salida del filtro de 1,35 veces el ancho de banda ideal de la seal en banda base. El factor de roll-off es el fruto de estudios y simulaciones realizadas previamente a la aprobacin final del estndar.

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Modulacin QPSK: Es el proceso final, necesario para poder transmitir la seal en canales concretos. Se trata de una modulacin de amplitud constante, cuya informacin va incluida en la fase, muy robusta frente a ruidos atmosfricos. Adems tiene una eficiencia espectral alta y ocupa un ancho de banda reducido. Todas estas caractersticas la hacen especialmente adecuada para la transmisin de seal va satlite, con su alta atenuacin y bajo nivel de potencia en el receptor. En recepcin se realizan los pasos inversos que en transmisin.

2.3 ACCESO CONDICIONALEn muchos casos los servicios basados en el DVB sern de pago o incluirn algunos elementos que no tienen por qu estar disponibles libremente al pblico en general. El trmino acceso condicional se usa frecuentemente para describir sistemas que facilitan al radiodifusor u operador el control de acceso de los usuarios a los programas o servicios. El rea de acceso condicional comprende distintos aspectos: El algoritmo de cifrado del programa o servicio especfico. El algoritmo de aleatorizacin del flujo de datos. El Sistema de Gestin de Abonado (SMS), con todos los datos del abonado respecto a un programa o servicio concreto. El Sistema de Autorizacin de Abonado (SAS), que codifica y suministra los cdigos clave para poder decodificar la seal. Estas tareas estn dispersas entre el centro emisor (cifrado), un sistema distribuido (bases de datos, sistema de gestin y autentificacin) y la residencia del abonado (mdulo de acceso condicional del IRD). De todos estos subsistemas, la norma DVB tan solo estandariza el mecanismo de aleatorizacin del flujo de datos (Algoritmo de Aleatorizacin Comn), e incluye la posibilidad de incorporar un interfaz comn en el IRD para la coexistencia de distintos esquemas de acceso condicional. El resto de los componentes se consideran como productos comerciales a ofrecer en un entorno de competencia. El proceso de acceso condicional es el siguiente: Un abonado contrata cierto servicio y la peticin de alta se enva a travs del canal de retorno al proveedor del servicio. Dicho proveedor utiliza el SMS para dar de alta al abonado y tarificar la suscripcin. El SAS proporciona nuevos datos a la trama MPEG para permitir el acceso al servicio en cuestin. El abonado dispondr de una tarjeta inteligente donde se encuentre la verificacin de la clave de acceso enviada por el sistema. De esta forma se hace posible la decodificacin condicional de la seal. El DVB contempla dos estrategias diferentes para el acceso condicional: Multicrypt: Consiste en utilizar el estndar de Interfaz comn en el IRD, de forma que se puedan usar simultneamente varias tarjetas inteligentes. El usuario puede acceder a todos los servicios condicionales, siempre que disponga de la tarjeta del

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proveedor correspondiente y el sistema sea compatible. Este sistema no requiere acuerdos entre los operadores, a nos ser que el IRD est subvencionado por uno de ellos. Simulcrypt: No estandariza la conexin de los mdulos de acceso condicional dentro del IRD. El operador suministra al usuario un IRD en el que incluye su propio sistema de acceso condicional.

2.4 SERVICIOS SOBRE LA PLATAFORMA DE TV DIGITALLas infraestructuras de la TV digital permiten soportar servicios variados, que al ser servicios digitales pueden integrar aplicaciones de TV con aplicaciones de datos. La televisin es el medio de acceso a la informacin ms difundido del mundo, por tanto es el camino con mayor facilidad de penetracin para la penetracin de los servicios avanzados que conformarn la sociedad futura basada en la informacin. Los servicios que ofrece la plataforma de TV digital se clasifican en: Servicios audiovisuales. Servicios interactivos. Servicios de acceso a Internet.

2.4.1 SERVICIOS AUDIOVISUALESPay-Per-View (PPV): Pago por visin: La emisora cobra un precio adicional para disfrutar de eventos puntuales. Este servicio puede ser contratado mediante el mando a distancia, para ello es necesaria la conexin del decodificador a la lnea telefnica, que acta como canal de retorno. Near Video On Demande (NVOD): Vdeo casi bajo demanda: Consiste en la ejecucin del mismo programa sobre mltiples canales continuamente pero con tiempos de comienzo diferentes, separados entre s por intervalos fijos y pequeos. De esta forma se facilita su visin segn la hora que ms le convenga al usuario. Por ejemplo, una pelcula de dos horas podra emitirse simultneamente en 6 canales en intervalos de 20 minutos. Pay-Per-Event: Proporciona la posibilidad de ver un acontecimiento particular a una fecha y hora determinada, mediante una entrada virtual.

2.4.2 SERVICIOS INTERACTIVOSEn el extremo emisor un servidor de aplicaciones inserta los datos que componen el servicio avanzado en el mltiplex que se enva por medio del transpondedor del satlite. El IRD decodifica la informacin y ejecuta la aplicacin enviada. La interactividad generada por el usuario mediante el mando a distancia se enva por el canal de retorno a un servidor transaccional. Este servidor verifica la seguridad y

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fiabilidad de estos datos y dirige la respuesta del servidor especfico que satisface la peticin del usuario. Algunos de los servicios interactivos posibles son: Gua Electrnica de Programacin (EPG: Electronic Program Guide): Proporciona informacin sobre los programas y servicios ofrecidos. Como mnimo debe informar sobre qu programa se est emitiendo en cada canal y cul viene a continuacin. Se accede a ella con el mando a distancia y simplifica la eleccin del programa que se desea ver por parte del usuario, ya que se conoce la programacin de todos los canales sin necesidad de cambiar de canal. Lista personal: El usuario puede confeccionar su lista personal de canales elegidos. De este modo, el acceso a los programas que ms ve es ms rpido. Bloqueo (Parental Lock): Mediante la introduccin de una clave se controla el acceso a los canales que se desee. Carruseles de informacin cclica: Datos sobre horarios de trenes, cotizaciones de bolsa, etc. Pre-visualizacin de programas. Telecompra: Incluye la interactividad mientras se ve un cierto anuncio o vdeo. Juegos interactivos. Telebanca: Acceso a bases de datos (mercados financieros, bolsa, etc.) Servicio de reserva de entradas y billetes. Telecarga de software (aplicaciones, videojuegos, etc.) Teleeducacin.

2.4.3 SERVICIOS DE ACCESO A INTERNETLa independencia de la fuente de informacin caracterstica de la TV digital permite acceder a Internet desde el televisor (WebTV) o desde un PC. Los servicios WWW son bidireccionales y asimtricos. La aproximacin a este escenario puede realizarse mediante la integracin de dos redes ya existentes: la red de TV y la red telefnica, en lo que se denomina una solucin fragmentaria.

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La arquitectura seguida se muestra en la siguiente figura:

La solucin consiste en dotar de banda ancha al canal ms necesitado, el que va desde Internet al usuario, a travs de uno de los transpondedores del satlite, de forma que el usuario recibe un flujo de alta velocidad por el puerto de datos incorporado al IRD. La interactividad del usuario (clicks de ratn) es de baja velocidad, y se enva por el canal de retorno, con un mdem configurado para red telefnica.

3. ESTACION EMISORALa informacin que se desea transmitir se genera en los estudios de televisin en forma de sonido e imgenes sincronizadas. Esta informacin pasar a un transmisor, y de ste a una antena de emisin que la enva al satlite. El enlace entre los estudios y el transmisor puede efectuarse por cable, en caso de que los primeros estn en la misma estacin transmisora, o bien se utiliza un radioenlace si la estacin est situada en un lugar alejado. Una vez en el transmisor, tras el proceso de creacin de la seal DVB descrito anteriormente, la seal se encuentra modulada en una portadora de 70 MHz. Por medio de un oscilador local de microoondas esta seal se convierte a una frecuencia del canal por satlite: 14 GHz, con un ancho de banda por canal entre 20 y 40 MHz. En

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este momento hay una etapa de amplificacin final, antes de que la seal sea emitida mediante una antena parablica, constituyendo el haz ascendente del enlace. Los motivos que han llevado a emplear microondas en las comunicaciones va satlite son varios: La capacidad de transmitir mayor cantidad de informacin. Utilizacin de antenas ascendentes muy directivas, que en frecuencias ms bajas tendran gran tamao. Esta banda no es utilizada en comunicaciones terrestres, y por tanto est menos contaminada que las transmisiones en baja frecuencia.

4. SATELITES GEOESTACIONARIOS4.1 ORBITA GEOESTACIONARIA.Un sistema de comunicaciones podra considerarse como un sistema receptor/transmisor de seales radioelctricas, lanzado desde la superficie de la tierra y situado en una rbita alrededor de un planeta primario. Cuando se iniciaron las comunicaciones por satlite, dado que los cohetes lanzadores no tenan la potencia suficiente para llevar a estos a una altura necesaria, se recurra a la utilizacin de rbitas elpticas, que obligaban a utilizar en tierra equipos de seguimiento mviles muy complejos y costosos. Gracias al cientfico Arthur C. Clarke que en octubre de 1945 determin la rbita geoestacionaria para los satlites, se logr la comunicacin directa con antenas fijas. Por tanto cabe realizar una distincin entre satlites en funcin de su rbita: Satlites de rbita elptica: Generalmente son de escasa altitud y no soportan grandes sistemas de telecomunicaciones (se suelen emplear para meteorologa, exploracin de la tierra, etc.) Satlites de rbita circular: Son de baja altura, o los ms importantes de gran altura y posicin geoestacionaria. Dentro de los satlites de rbita circular, resaltan por su importancia en el mbito de las comunicaciones los de gran altitud, sncronos y de rbita ecuatorial, que son los que se denominan Satlites Geoestacionarios. Dicho nombre se debe a que mantienen su posicin fija con respecto a la tierra. Puede afirmarse que casi todos los satlites actuales de telecomunicaciones son de este tipo. Se define la rbita geoestacionaria como aquella que describe un satlite con un periodo igual al de revolucin sideral de la Tierra, cuya excentricidad e inclinacin es

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nula, es decir que es una rbita circular y coplanaria con el ecuador, en la cual el satlite puede mantener su posicin relativa con respecto a la Tierra. La altura que tiene dicha rbita, y la velocidad del satlite son tales, que se igualan la fuerza centrfuga del satlite y la fuerza de atraccin de la tierra sobre l, de modo que se alcanza un equilibrio que mantiene al satlite en su posicin, que se puede obtener sin apenas consumo energtico (nicamente el necesario para recuperar la posicin que se pierde debido a la influencia de diversos factores adicionales, tales como la influencia de la luna, variaciones del campo gravitatorio, etc).

Si nos basamos en dicho equilibrio se puede calcular la altura de dicha rbita con respecto al ecuador, que resulta ser ligeramente inferior a los 36.000 Km. Por tanto para casi todos los enlaces se van a superar distancias de 36.000 Km. Este dato nos da una idea de la gran atenuacin que va a sufrir la seal y las dificultades que pueden surgir a la hora de enfocar una antena hacia un dispositivo tan lejano.

4.2 POSICION ORBITALComo el satlite es estacionario respecto a un punto de la tierra, podemos definir su posicin orbital como el ngulo subtendido en el centro de la tierra, entre un punto de referencia en el ecuador y el satlite. Este ngulo se mide como la diferencia de longitud entre el punto de referencia (meridiano de Greenwich) y el punto donde la lnea recta que une el centro de la tierra y el satlite corta el ecuador.

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En principio la posicin ideal para una determinada zona de cobertura sera en la longitud del centro de la misma, para minimizar la distancia. Pero los satlites geoestacionarios se encuentran sometidos a eclipses peridicos, fenmeno que tiene gran importancia ya que estn alimentados por paneles solares. Los paneles solares son los encargados de suministrar la energa para la alimentacin del satlite, y estos no pueden funcionar durante el paso por el cono de sombra de la Tierra o de la Luna. Dado que tampoco es deseable lastrar el equipo con el peso de unas bateras para resolver esta situacin, el satlite se mantiene inactivo durante este perodo. Para minimizar dicha inactividad se desplaza la posicin del satlite, con respecto a la ideal, de forma que los eclipses coincidan en una franja horaria en la que cause el menor impacto (horas de menor audiencia). Los satlites geoestacionarios experimentan un eclipse solar causado por la Tierra cada da, pero slo durante los perodos comprendidos entre el 27 de Febrero y el 12 de Abril y entre el 1 de Septiembre y el 15 de Octubre, (es decir, en los equinoccios). Hacia la mitad de estos perodos, el eclipse dura unos 70 minutos alrededor de la medianoche en la longitud del satlite. Su duracin es menor hacia el principio y el fin de ambos perodos. Los eclipses debidos al cono de sombra de la Luna no son tan regulares en trminos de aparicin, duracin e intensidad como los eclipses solares causados por la Tierra. La duracin de los eclipses va desde unos pocos minutos a ms de dos horas, con una duracin media de 40 minutos. Para asegurar una capacidad de explotacin limitada de los eclipses se pueden utilizar bateras, pero para garantizar la plena capacidad de explotacin habra que aumentar considerablemente el peso del satlite. Las principales consecuencias a nivel prctico de los eclipses Solares se pueden reducir al mnimo haciendo que la interrupcin se produzca despus de la hora en que termina el perodo principal de recepcin en la zona de servicio, para lo cual se desplazar la posicin orbital hacia el Oeste con respecto al centro de la zona de cobertura. Esta tcnica, sin embargo, no sirve para resolver los eclipses producidos por la Luna.

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4.3 METODO DE LANZAMIENTO DE LOS SATELITESEl mtodo de lanzamiento de los satlites depender de los siguientes factores: Tipo de vehculo utilizado. Posicin geogrfica de lanzamiento. Caractersticas del propio satlite. El mtodo ms empleado es el mtodo de Hohmann, que se compone de tres fases. En una primera etapa se coloca el satlite en una rbita elptica de transferencia con un perigeo de 700 Km, de forma que cuando pasa por su apogeo (36.000 Km) se ponen en marcha los motores de apogeo del satlite y transforman la rbita en una trayectoria circular trasladndola posteriormente al plano ecuatorial. La fase de lanzamiento es un momento crtico en el proceso del sistema, de ah que se subscriban seguros muy altos que deben aadirse a los costes del sistema. Actualmente se supone una probabilidad de xito del 85%.

4.4 COBERTURA DE UN SATELITESe define la zona de cobertura de un satlite como la zona de la superficie terrestre delimitada por un contorno de densidad de flujo de potencia constante, que permite obtener la calidad deseada de recepcin en ausencia de interferencias. Viene determinada por la configuracin de la antena emisora. La cobertura de un satlite es una de las informaciones principales acerca del mismo, para saber la zona desde la que se puede conectar con l. Esta zona de cobertura se puede definir en funcin de la potencia radiada por el satlite o bien en funcin de la densidad superficial de potencia que genera en la tierra. La zona de cobertura mxima, o cobertura radioelctrica, se alcanzara con una antena de haz global que radia para cubrir el mximo de superficie (se alcanzara una cobertura aproximada de un 42.2% de la superficie terrestre).

4.5 CONFIGURACION DE LOS SATELITESLos satlites geoestacionarios estn compuestos por dos mdulos detallados a continuacin: Mdulo de servicio: Aloja los depsitos de combustible y los reactores que permiten posicionar al satlite. Tambin contiene las bateras que se cargan con la energa elctrica generada en los paneles fotovoltaicos. Mdulo de comunicaciones: El satlite es un repetidor de seal, para lo cual tiene que realizar una funcin de recepcin, otra de amplificacin, y una ltima de transmisin de la seal recibida, en distinta frecuencia portadora, para establecer el enlace con las estaciones terrenas de su zona de cobertura.

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Por tanto, para realizar la operacin de comunicaciones se puede estructurar el satlite en cuatro funciones: Recepcin. Conversin. Conmutacin. Transmisin. La etapa receptora esta dotada de una o ms antenas receptoras mediante las cuales se capta la seal enviada desde las estaciones terrestres transmisoras, que estn dotadas de equipos transmisores de alta potencia, por lo cual estas antenas no necesitan una gran ganancia, pero si deben tener una cobertura grande para posibilitar el acceso al satlite desde mltiples puntos. La banda de frecuencia de trabajo total del satlite no se procesa de forma conjunta, sino que se establecen divisiones dentro de dicha banda para trasladarlas por separado, en equipos que se denominan transpondedores. Dichos transpondedores tienen unas frecuencias de trabajo, de entrada y de salida, asignadas por el gestor del satlite. La etapa transmisora se caracteriza por disponer de varios equipos radiantes, con distintas zonas de cobertura y distintas potencias de salida. En el caso de difusin directa de la seal de TV dichos parmetros han de ser tales que la seal se pueda recibir fcilmente con equipos domsticos. La funcin de la conmutacin se encarga de conectar los distintos transpondedores con los sistemas radiantes correspondientes. En la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques de la situacin. Se puede ver de forma grfica el camino que sigue la seal desde el centro de transmisin hasta los puntos de recepcin pasando por el satlite.

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4.6 BANDAS DE FRECUENCIA DE TRABAJOAunque los primeros satlites de comunicaciones que se utilizaron en EEUU para transmitir seales de TV emplearon la banda C, hoy da el enlace descendente de los satlites con cobertura Europea utilizan la banda Ku (10.900-12.750 MHz). La difusin de seal de TV puede realizarse mediante satlites de servicio fijo (FSS) que estn diseados para difundir seal telefnica de servicio fijo y otras seales de comunicaciones, o mediante satlites pensados para difundir directamente seal de TV o radio a los usuarios (DBS, Direct Broadcast Satellite). La distribucin dentro de la tabla Ku se resume en la siguiente tabla:

BANDA

TIPO FSS (sub-banda inferior)

FRECUENCIAS (MHz) 10900 11700 11700 12500 12500 12750

Ku

DBS FSS (sub-banda superior)

Para ampliar la capacidad de canales que se pueden transmitir por cada una de estas bandas, se recurre al concepto de polarizacin. La polarizacin es una caracterstica intrnseca de las ondas electromagnticas. Puede definirse de una manera simple como la trayectoria descrita por el vector campo elctrico a una onda electromagntica en propagacin. Los tipos de polarizacin utilizados en las transmisiones de seales de TV por satlite son: DBS: Polarizacin Circular: a derechas o a izquierdas. En este caso, el campo elctrico asociado a la onda electromagntica incidente en la antena avanza girando sobre su eje. Si el giro se produce en el sentido de las agujas del reloj, se denomina polarizacin a derechas o destrgira, y si se realiza en sentido contrario, a izquierdas o levgira. FSS: Polarizacin Lineal: horizontal o vertical. En este caso, el campo elctrico describe una trayectoria lineal. El concepto de vertical y horizontal se aplica a un par de ondas con polarizacin lineal cuyos vectores de campo elctrico son ortogonales.

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En las siguientes figuras se muestra unos esquemas de las polarizaciones lineal y circular:

4.7 SISTEMAS DE SATELITES DEL MUNDOExisten distintos consorcios internacionales que explotan comercialmente las comunicaciones va satlite. Se puede efectuar una divisin en funcin de su rea de influencia, o ms bien, en funcin del usuario o usuarios, principales del satlite: Sistemas Globales. Sistemas Regionales (para un conjunto de pases). Sistemas Domsticos (para un solo pas y su rea de influencia directa).

4.7.1 SISTEMAS GLOBALESIntelsat. Fue el primer consorcio internacional de satlites, creado a mediados del 1964, con el fin de proporcionar una red global de comunicaciones basada en una red de satlites repetidores. Estos satlites estn agrupados en tres zonas del globo: Ocano Atlntico, Pacfico e Indico. En 1965 se puso en rbita el primer satlite del consorcio (Intelsat I), y en la actualidad cuenta con 24 satlites activos, que ofrecen una cobertura prcticamente global. Intersputnik. Organizacin creada en noviembre de 1971. Los servicios ofrecidos por el sistema son: comunicaciones telefnicas y telegrficas, transmisin de vdeo, audio y radiodifusin. La red de satlites INTERSPUNTIK se denomina Statsionar. El sistema soporta varios servicios independientes: LOUTCH: comunicaciones en la banda Ku. VOLNA: comunicaciones entre estaciones martimas o aeronuticas mviles y las estaciones terrenas, en banda UHF y L. MORYA: comunicaciones mviles martimas en la banda L y C. GALS: comunicaciones militares para el ejrcito ruso en la banda X.

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Inmarsat. Organizacin Internacional Martima de Satlites creada en 1979, en la actualidad cuenta con 58 estados miembros. Proporciona comunicaciones a terminales mviles utilizando bandas de frecuencia reservadas para el Servicio Mvil por Satlite. Posee el nico sistema comercial de comunicaciones mviles no militares. Los servicios que ofrece son: Telefona entre mviles, entre mviles y tierra y viceversa. Comunicaciones aeronuticas. Telex. Facsmil. Datos.

4.7.2 SISTEMAS REGIONALESEutelsat. Organizacin Europea de Telecomunicaciones por Satlite fundada en 1977 por la CEPT. En la actualidad pertenecen al consorcio casi todos los pases europeos, entre ellos todos los de la CEE. Su objetivo es satisfacer las necesidades de comunicaciones por satlite, tanto internacionales como nacionales, que requieren los pases miembros. Los servicios que ofrece son: Telefona internacional. Distribucin de vdeo y audio. Difusin de televisin. Comunicaciones empresariales (SMS, Satellite Multiservice System). Mensajes y posicionamiento para mviles (EUTELTRACS). Astra. Sistema perteneciente a la Sociedad Europea de Satlites, empresa de carcter privado. Ofrece exclusivamente servicio de difusin de canales de televisin y radio. Arabsat. Sistemas propiedad de la Organizacin Arabe de Comunicaciones por Satlite constituida en 1976. El sistema se utiliza en su mayora para la difusin de televisin, siendo el resto de la capacidad del mismo usada para telefona, videoconferencia y comunicacin de datos.

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Panamsat. Sistema perteneciente a Alfa Lyracom, empresa formada a mediados de 1985 con el fin de proporcionar comunicaciones trasatlnticas entre Europa y Amrica, y comunicaciones domsticas y/o regionales en el Caribe, Amrica del Sur y Central. Los principales servicios que presta son: Vdeo (distribucin, contribucin de programas, videoconferencia). Transmisin de datos (difusin de datos, circuitos punto-punto, interactiva punto-multipunto).

4.7.3 SISTEMAS DOMESTICOSKopernicus. Es propiedad de DBP Telekom, operador alemn, terrestre complementaria. El sistema proporciona servicios digitales de: Teleconferencia. Telefona. Fax. Datos. Adems est diseado para distribuir vdeo a redes de TV por cable o interconectar estudios de TV. TDF. Consorcio francs de satlites DBS dependiente del CNES (Centro National dEstudes Spatiales) y de TDF (Telediffusion de France). Telecom. Sistema perteneciente a France Telecom. Los principales servicios ofrecidos por el sistema son: Un servicio digital para empresas. Difusin de TV. Comunicaciones civiles y militares. Tele-X. Satlite perteneciente a la Nordic Telecommunication Satellite organizacin (Notelsat), consorcio formado por pases nrdicos. Ofrece difusin de televisin. Hispasat. Consorcio de satlites espaol, en el que estn involucradas empresas como Retevisin, Telefnica, Caja Postal, el INTA, el INI y el CDTI. Ofrece servicios de: Difusin de TV (DBS). Servicio fijo (SFS) con transmisiones de televisin digital. Servicios de defensa. y cuenta con una red

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Cabe destacar que la difusin directa de TV tiene cobertura centrada sobre Espaa, pero la difusin de TV a travs de SFS alcanza a parte de Europa, del Norte de frica y tiene un haz que enlaza con Amrica.

5. ESTACION RECEPTORA5.1 INTRODUCCIONLa estacin receptora es el ltimo eslabn del enlace descendente, y consta de tres elementos bsicos: Antena: es parablica, y se encarga de captar la emisin del satlite. Unidad exterior: generalmente situada en la propia antena. Se encarga de desplazar en frecuencia la banda recibida a un margen de frecuencias inferior para que sta pueda tratarse con ms facilidad. Unidad interna: procesa la seal recibida para obtener una seal de TV interpretable por el televisor o el monitor.

5.2 ANTENA 5.2.1 PARAMETROS DE LA ANTENALa antena es un elemento clave en la cadena de recepcin de la estacin terrena. Su calidad est determinada por lo bien que dicha antena logra apuntar hacia un satlite y captar su seal y por lo bien que ignora las interferencias y ruidos indeseables. Por tanto los parmetros a la hora de elegir una antena son: La ganancia: expresa cunto de las seales interceptadas es captado y transmitido al elemento siguiente de la cadena de recepcin. Depende del tamao de la antena, su eficiencia y la longitud de onda de la seal recibida. El ancho de haz y los niveles de lbulo secundario: determinan la capacidad que tiene la antena para captar seal en las diversas direcciones del espacio. As como el ancho de haz indica esta capacidad en las inmediaciones del eje central de la antena (medida de la directividad), los lbulos secundarios expresan esta capacidad en zonas ms alejadas del eje central de la antena. Actualmente la mayor parte de las antenas de microondas que se emplean en las estaciones terrestres receptoras de satlite estn diseadas en base a superficies parablicas. Es decir, se dispone de un reflector que concentre la energa sobre el captador o iluminador, situado en el foco de la parbola para captar el mximo de seal a la frecuencia de trabajo. La ganancia de esta antena viene dada por la siguiente expresin:g := 10 log

4 A 2 31

Analizando esta expresin se obtiene que no es solo el dimetro de la antena lo que influye en la ganancia. La frecuencia tambin influye, de tal modo que dada una antena de un dimetro determinado, sta ganar ms cuanto mayor sea la frecuencia que recibe. Es decir, los satlites de frecuencia bajas (4-6 GHz) llevan asociadas parbolas mayores que los de frecuencias altas (11-12 GHz). Con respecto al rendimiento, diremos que es la energa que incide en la parbola y es dirigido al foco de la misma. Uno de los tipos de antenas con ms elevado rendimiento es la offset. En las siguientes figuras se muestran los rayos reflejados en dos reflectores: la primera muestra una parbola con conversor en el foco principal y en la segunda una offset:

5.2.2 TIPOS DE REFLECTORES EMPLEADOSLos tipos de antenas ms usuales son las que se citan a continuacin: Antenas multisatlite (multihaz). Presentan mltiples haces de recepcin utilizando un reflector comn y varios alimentadores. La direccin de los haces se determina por la colocacin de los alimentadores, de tal forma que cada alimentador recibir las emisiones del satlite al que tenga orientado su correspondiente haz.

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Antenas de foco centrado. La unidad externa est situada en el foco de la parbola. Presentan el inconveniente de que existe en el reflector una zona de sombra debido a la colocacin del alimentador, lo que genera una prdida en el rendimiento de la antena. Este tipo de antenas se suele utilizar en instalaciones colectivas y cuando el reflector a utilizar es de tamao mayor a 900 mm.

Antenas offset. La unidad exterior no crea una zona de sombra en la parbola, porque est situada en el punto focal sostenida por un brazo que sale de debajo del reflector. De este modo se puede reducir el tamao del reflector con respecto a las de foco centrado, para igualdad de ganancia. Es el tipo que se utiliza habitualmente para recepcin individual y para casos en los que no se necesita grandes dimetros de parbola.

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Antenas Cassegrain y Gregorian. En el foco de la parbola se sita un segundo reflector denominado subreflector (hiperblico en las Cassegrain y elptico en la Gregorian). La unidad exterior se coloca en el foco del subreflector recibiendo las ondas incidentes despus de una doble reflexin primero en el reflector principal y despus en el subreflector. En TV se utilizan en su versin offset, en este caso tanto el alimentador como el subreflector se descentran de tal forma que se elimina o limita la zona de bloqueo, introducida por el alimentador y subreflector.

Antenas planas. Son antenas construidas en base a agrupaciones de pequeas antenas elementales de configuracin diversa (arrays) alimentadas de forma adecuada para conseguir un rendimiento ptimo. Presentan la ventaja de que son ms compactas debido a que llevan el conversor incorporado. Se pueden utilizar cuando la densidad superficial de potencia generada por el satlite es lo suficientemente elevada.

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5.2.3 TIPOS DE ALIMENTADORES EMPLEADOSEste dispositivo est colocado en el foco de la parbola, y es el encargado de recibir la radiacin electromagntica una vez reflejada en el reflector de la antena. De entre los distintos tipos de alimentadores cabe destacar dos tipos de bocinas: Las de tipo Choke, que se utilizan habitualmente con las parbolas de tipo centrado. Las bocinas lisas o corrugadas, ms habituales con antenas Offset.

5.3 UNIDAD EXTERIORLa unidad externa est formada por el conjunto antena-LNB (Low Noise Block, Bloque de Bajo Nivel de Ruido). El LNB se encarga de amplificar la seal, mediante un amplificador de bajo nivel de ruido (LNA) y desplazar la banda recibida a frecuencia intermedia (FI, de 950 a 2150 MHz), para eliminar las prdidas en el transporte de la seal a etapas posteriores. En la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques de la Unidad Exterior:

La ganancia de la antena y las caractersticas de ruido de la unidad exterior determinan el factor de mrito de la estacin receptora, valor que depende del tipo de estacin receptora, as por ejemplo los requerimientos para recepcin colectiva son superiores a los de recepcin individual.

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5.4 UNIDAD INTERIORSus funciones son la de sintonizar y demodular un canal determinado, con un demodulador adecuado al tipo de transmisin recibida (Para sistemas digitales QPSK). Para facilitar el proceso de sintona se incorpora un oscilador de frecuencia variable, que permite desplazar, sintonizar un canal a la segunda FI. La seal en esta frecuencia se lleva al receptor de TV Satlite que recupera las seales de vdeo y audio en banda base analgica o digital, que sera necesario decodificar para obtener audio y vdeo. En la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques de la Unidad Exterior:

5.5 INSTALACIONES DE SATELITEA la hora de realizar una instalacin de satlite es necesario tener en cuenta una serie de factores que afectan al rendimiento final: El emplazamiento geogrfico de la instalacin. La cobertura, nivel de seal y caractersticas de transmisin del satlite o satlites que se quiera captar. El tipo de instalacin de que se trata: individual, colectiva, un solo satlite, todos los satlites La calidad deseada. Los dos primeros puntos son muy importantes a la hora de escoger el tipo de reflector y el dimetro apropiado as como de establecer las coordenadas de orientacin de las antenas. Para poder fijar el tamao del reflector y su orientacin es necesario calcular la elevacin y azimut de dicha antena. Otro parmetro a tener en cuenta del enlace descendente es la relacin portadoraruido, que viene determinada por los siguientes factores: Linealidad del satlite (1 dB). Interferencia cocanal (0.5 dB). Factores atmosfricos (1-4.2 dB). Error de apuntamiento (1 dB). Margen de seguridad (2-1 dB).

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Margen de implementacin: Red FI (