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Ministerio de Comunicaciones Bogot á , Mayo 2009

SATCOL SATELITE DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIANO PARA PROYECTOS SOCIALES. Ministerio de Comunicaciones Bogot á , Mayo 2009. Proyecto SATCOL. ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL : MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL. Proyecto SATCOL.

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Ministerio de Comunicaciones Bogot á , Mayo 2009

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  1. SATCOL SATELITE DE TELECOMUNICACIONES COLOMBIANO PARA PROYECTOS SOCIALES Ministerio de Comunicaciones Bogotá, Mayo 2009

  2. Proyecto SATCOL ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL: MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL

  3. Proyecto SATCOL ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL: MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL

  4. Proyecto SATCOL Quées un satélite? Porefecto de laley de la Gravedad, un cuerpopequeñogiraalrededor de otro mucho másgrande (orbitar) - La tierraes un satélite del sol - La lunaes un satélite de la tierra Los satélites pueden ser naturales o artificiales (puestos por el hombre). El término satélite se restringirá 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.

  5. Proyecto SATCOL Qué tipos de órbitas existen? • - Bajas: LEO • (LowEarthOrbit) • 500 a 2.000 Km • Medias: MEO • (MediumEarthOrbit) • 5.000 a 15.000 Km • - Geoestacionaria: GEO • (GeostationaryEarthorbit) • 35.786 Km

  6. Proyecto SATCOL 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. Non GEO GEO

  7. Proyecto SATCOL • 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

  8. Proyecto SATCOL Para quésirve un satélite? 1. Comunicaciones 1.1. Servicios Fijos: FixedSatelliteService, FSS 1.2.Radiodifusión:Broadcasting SatelliteService, BSS 1.3. Móviles: Mobile SatelliteService, MSS 2. Radionavegación Global, Global NavigationSatelliteSystems, GNSS 3. Observación Remota de la Tierra, EarthRemoteSensing, ERS 3.1. Pasiva: Rango visible, Infra rojo 3.2. Activa: Radares (SyntheticApertureRadar, SAR) 4. Científicas: Naves tripuladas, Sondas espaciales

  9. Proyecto SATCOL Qué lleva un satélite? (Carga Util) Cada satélite se diseña, construye, lanza, y opera de acuerdo con la misión. Actualmente no se usan satélites multimisión - Comunicaciones: Antenas, repetidores y amplificadores, para recibir y retransmitir señales desde y hacia la tierra - Observación: cámaras o radares, para tomar imágenes de la tierra, y radioenlaces para retransmitirlas a tierra - Radionavegación: enviar a la tierra señales de referencia, con tiempo y coordenadas, para que un usuario reciba varios satélites al mismo tiempo y ubique su posición en tierra

  10. Proyecto SATCOL Qué órbitas se usan para cada servicio? GEO: Ampliamente utilizada para Telecomunicaciones, cerca de 340 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

  11. Proyecto SATCOL Ejemplos de Orbitas y Satélites

  12. Proyecto SATCOL Qué elementos tiene una red satelital? • Segmento Espacial: • Satélite • ROE Nodo Central Nodo de Interco- nexión • ROE: • Recurso Orbita-Espectro: • Orbita • Frecuencias • Coberturas Segmento Usuario 12

  13. Proyecto SATCOL Qué es un Satélite de Telecomunicaciones? Un “retransmisor” en la GEO. Recibe, amplifica y retransmite señales desde y hacia la tierra • 1. Carga útil (elementos de telecomunicaciones) • Recepción, Rx: Antena (Haz) • Procesamiento: Conexión entre Haces (Rx a Tx) • Transmisión, Tx: Amplificadores, Antena (Haz) • 2. Plataforma (elementos de satélites) • Subsistema Eléctrico: Páneles, Baterías • Subsistema Térmico: Disipadores de calor • Subsistema Propulsión : Tanques, Combustible • Subsistema de Orientación: Toberas, Giróscopos • Subsistema Control: Telemedidas, Telecomnados, Servocontroles

  14. Proyecto SATCOL Qué es un Transpondedor? 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 retransmirtirlas a Tierra (enlace descendente o downlink) La capacidad de un satélite se mide en capacidad equivalente de Canales de 36 MHz, e.g. un TRP de 72 MHz equivale a 2 de 36 MHz. Normalmente hay desde 20 hasta 100 transpondedores por satélite.

  15. Proyecto SATCOL Qué es la Plataforma? Estructura que contiene todos los subsistemas para que la carga útil pueda funcionar

  16. Proyecto SATCOL

  17. Cómo se lleva un satélite a la GEO? Proyecto SATCOL

  18. Proyecto SATCOL • Qué contiene un cohete? • - Boosters • 2 o 3 etapas, cargadas de combustible • una carga útil, en la cabeza

  19. Proyecto SATCOL Qué cohetes existen para la GTO?

  20. Proyecto SATCOL • Cómo se mantiene un satélite en la GEO? • Aunque el satélite orbita por ley de gravedad, otros fenómenos (atracción del sol y la luna) tienden a desviarlo de su trayectoria nominal. • Para evitar interferencias con otros satélites, o colisiones, se definió una “ventana” de 75 Km de alto y 75 de ancho (Station Keeping Window, SKW) dentro de la cual se debe mantener el satélite • Estas maniobras consumen combustible almacenado en el satélite

  21. Proyecto SATCOL La SKW: 75 Km corresponde a 0.1° Correciones de Inclinación, N-S: cada 6 semanas, gasta 80% a 90% del combustible Operativo Correciones de desvío, E-O: 2 semanas, gasta el 10% al 20% del combustible Operativo

  22. Proyecto SATCOL • De qué tamaño es un satélite? • El tamaño varía según la cantidad de TRP, que definen la potencia y peso al lanzamiento. Se consideran 4 rangos: • Pequeños: hasta 20 TRP, 3 KW, 2 Ton • Medianos: hasta 40 TRP, 6 KW, 4 Ton • Grandes: hasta 80 TRP, 8 KW, 6 Ton • Supersatélites: más de 100 TRP, 12 KW, 8 Ton • El ancho de banda para servicios satelitales es limitado, y los grandes satélites lo reusan, cubriendo con haces separados diferentes regiones.

  23. Proyecto SATCOL • Cuál es la vida útil de los satélites? • Del peso total de un satélite al lanzamiento (launch mass): • 45% peso “seco” (dry mass) • 55% combustible para: • Pasar de órbita GTO a GEO, 37.5% • Mantenerse en su ventana, SKW, 13,75% • Remanente para desorbitarse & margen: 3.75% • Ejemplo: Un satélite de 4 Ton al lanzamiento • Satélite seco: 1.800 Kg • Combustible: 2.200 Kg • Pasar de GTO a GEO: 1.500 Kg • 15 años de operación: 550 Kg (700 g semanales) • - Desorbitar & margen: 150 Kg

  24. Proyecto SATCOL • Cuánto pesa un Cohete? • Para colocar un satélite en la GTO, un cohete tiene un peso total distribuido: • Cohete seco 25 veces el peso del satélite • Combustible 75 veces el peso del satélite • Ejemplo: Para lanzar un satélite de 4 Ton (con combustible), el cohete tiene: • Peso seco: 100 Ton • Combustible: 300 Ton • Peso total: 400 Ton. • Un satélite en la GEO hace sólo “viaje de ida”; al final de su vida se desorbita 300 km por encima de la GEO (junk orbit), a diferencia de los satélites en LEO que “reentran” a la tierra

  25. Proyecto SATCOL ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL: MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL

  26. Proyecto SATCOL Que es el Recurso Orbita-Espectro? (ROE) El ROE involucra 3 grandes aspectos: Parámetros de la Orbita: la GEO es circular, ecuatorial, a 35.786 Km, sólo se requiere su longitud (en °, E o W) 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); Regiones Radiadas: ohaces; 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

  27. Proyecto SATCOL Qué es la posición en la GEO? Ubicación en el arco ecuatorial de la GEO (Colombia es visible entre 20º a 130º Oeste)

  28. Proyecto SATCOL Qué es el Plan de Frecuencias? Canalización de la banda a utilizar, en los diferentes TRP

  29. Proyecto SATCOL Qué es la cobertura? Dependiendo de los haces, se pueden cubrir diferentes regiones dentro de la zona “visible”

  30. Proyecto SATCOL Cómo comparten el ROE dos satélites? Pueden 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

  31. Proyecto SATCOL Operación simultánea de varios satélites

  32. Proyecto SATCOL • Quién regula el ROE? • La coordinación del ROE a nivel internacional está definida en el Reglamento de Radiocomunicaciones -RR- , de la Unión Internacional de Telecomunicaciones -UIT- .Se basa en el principio de “primer llegado primer servido” • Información de Publicación Anticipada (API): intención de hacer uso de un ROE; se indican la posición y haces (con sus respectivos planes de frecuencias) planeadas. • Solicitud de Coordinación: petición formal de empezar la coordinación de una API. Información mucho más detallada. • Debida diligencia: demostrar que se tiene la intención de utilizar el ROE solicitado; detalles técnicos del satélite y/o el cohete a utilizar. • Notificación: informa que un ROE específico entra en servicio • Suspensión: cuando una red notificada deja de operar

  33. Proyecto SATCOL Qué Plazos están definidos en el RR? 1- API: son gratuitas; a partir de esta fecha se debe: - Coordinar entre 6 a 24 meses - Debida diligencia antes de 24 meses - Notificación antes de 7 años 2- Coordinación: se paga cerca de US$34K por cada una. Define la fecha de protección (prioridad con respecto a otras redes) 3- Notificación: cuando la red entra en servicio, en los plazos establecidos 4- Suspensión: cuando una vez notificada, se suspende el servicio. Plazo de 2 años para reactivar la red

  34. Proyecto SATCOL Cómo se realiza la coordinación de un ROE? 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.

  35. Proyecto SATCOL ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL: MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL

  36. Proyecto SATCOL Cómo es la cadena de valor del sector satelital?

  37. Proyecto SATCOL • Cómo funcionan los Operadores satelitales? • Acceden a un ROE (autorización de un país), (típicamentepor30 años o más) • Contratan “llave en mano” (In Orbit Delivery, IOD), para 15 años de vidaútil • Construcción del Satélite (In GroundDelivery, IGD) • Lanzamiento: GTO y GEO • Seguro de la misión (IOD+1er año) • Estaciones terrenas para control • 3. Operan el sistema, arrendando capacidad, en MHz-mes o TRP-año • Cada satélite es diferente, se construyen “a la carta”. Los precios IOD varían. El arrendamiento varía según frecuencia, haz, potencia, duración del contrato, etc.

  38. Proyecto SATCOL • Cómo funciona un ISP por satélite? • 1. Integran los diferentescomponentes de: • - Plataforma VSAT (terminales y Nodo o Hub) • - Opcional: Plataformas de Acceso terrestre • - Capacidad satelital • - Interconexión; Internet, telefonía, TV • 2. Operan el sistema, vendiendo servicios como ISP, usualmente, en Mbps. Es más caro que el terrestre total • El enlace satelital puede ser: • Directo: terminal satelital al usuario (acceso vía satélite) • Indirecto: Terminales acceso terrestre (modem, 3G. aDSL, etc), interconectados localmente, y un Nodo Local que se interconecta nacionalmente vía satélite (interconexión vía satélite)

  39. Proyecto SATCOL Dónde se requiere satélite? Donde no hay redes terrestres de Interconexión, y es el único Sustituto de la Red de Transporte, Redes locales Redes de Interconexión

  40. 61% Proyecto SATCOL Cual es la Capacidad mundial de los satélites? 5519 TRPs (36 MHz)

  41. Proyecto SATCOL Cómo se reparte? (Servicios y bandas)

  42. Proyecto SATCOL Cuánto cuesta? MHz-mes por regiones En un TRP de 36 MHz caben 90 a 120 Mbps, y se pueden atender cerca de 1.000 usuarios a velocidades de hasta 2 Mbps (1 Mbps garantizado): US$ 125 a 250 /mes-usuario

  43. Concentración de los Ingresos FSS Quienes controlan el mercado satelital? Los ingresos de los servicios FSS en el 2007 fueron US $9.070 millones:

  44. Proyecto SATCOL Cuál es la capacidad satelital en L.A.? 528 TRP

  45. Proyecto SATCOL Fuente: Euroconsult, 2007

  46. Proyecto SATCOL COMO SE COMPORTA EL SECTOR EN L.A.? • 10% de la capacidad vs 8,5% de las ventas, su rentabilidad por TRP es baja comparada con otras regiones • Cerca del 50% de la capacidad es para Voz y Telefonía (en Banda C) y el otro 50% para banda ancha y video (en Banda Ku); la tendencia es a aumentar la demanda en Ku • Si para Banda Ancha 22,1% de TRP y LA tiene el 10% de los TRP, significa que la BA en LA es sólo el 2,2% de la capacidad mundial • la BA es el 13% de la capacidad, comparado con el 22% promedio mundial • A partir del 2014 se espera una situación prolongada de sobredemanda, i.e., precios más y más elevados, y más y más dificultad para conseguir capacidad, en especial para Banda Ancha

  47. Proyecto SATCOL Cómo se reparte en Colombia?

  48. Proyecto SATCOL Cómo es la oferta satelital en Colombia?

  49. Proyecto SATCOL ORBITAS Y SATELITES EL RECURSO ORBITA ESPECTRO, ROE MERCADO SATELITAL: MUNDO, L.A., COLOMBIA COMPARTEL Y SATCOL

  50. Barranquilla Bucaramanga Medellin Coffe Zone Bogota Cali Proyecto SATCOL En Colombia, donde se utilizan las comunicaciones satelitales ? Más de la mitad del territorio colombiano, por dificultades geográficas y climatológicas, no cuenta con redes de interconexión terrestre (vía fibra óptica o microondas)

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