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Telecomunicaciones y navegación por satélite: Radiocomunicaciones por satélite
Radiocomunicaciones por satélite La Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información del Ministerio de Ciencia y Tecnología tiene entre sus competencias la planificación, gestión y control de los recursos órbita–espectro necesarios para las radiocomunicaciones por satélite, incluyendo el otorgamiento de los títulos habilitantes para el segmento espacial (satélites de comunicaciones), y el otorgamiento de las concesiones de dominio público radioeléctrico para el establecimiento y explotación de redes de telecomunicaciones por satélite, todo ello según la Ley General de Telecomunicaciones 11/1998 de 24 de abril, y sus desarrollos reglamentarios. La Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información actúa como Administración de Telecomunicaciones española ante la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), y ante la Conferencia de Administraciones Postales y de Telecomunicaciones (CEPT), entre otros organismos internacionales. Esta contribución pretende dar una breve exposición de los nuevos sistemas y servicios de telecomunicaciones por satélite, incidiendo a continuación en los ámbitos de reglamentación internacional y nacional de los mismos, así como en los trabajos de armonización a escala europea actualmente en curso. Panorámica actual de las telecomunicaciones por satélite El mundo de las telecomunicaciones por satélite se ha caracterizado siempre por un número limitado de operadores grandes, por la presencia de consorcios internacionales (Intelsat, Inmarsat, Eutelsat) que recientemente se han privatizado, y por fuertes relaciones con el ámbito militar. En la actualidad se ha impuesto la tecnología digital en la práctica totalidad de los sistemas de telecomunicaciones por satélite, quedando reducidas a un mínimo las transmisiones analógicas. En los últimos cinco años años ha habido un desarrollo notable de sistemas de radiocomunicación por satélite para radiodifusión digital directa de TV y audio, comunicaciones móviles de banda estrecha, y novedosos proyectos de comunicaciones fijas de banda ancha, utilizando tanto satélites geoestacionarios como no-geoestacionarios. Hasta ahora el grueso de la actividad espacial de comunicaciones se proporcionaba con satélites geoestacionarios, como los 1A-1B y 1C de HISPASAT, éste ultimo puesto en servicio en febrero de 2000. Según un informe de Euroconsult, la capacidad de satélite expresada en transpondedores de 36 MHz en bandas C y Ku que en 1996 era de 4653, crecerá hasta 9044 en 2006, al tiempo que el número de estaciones terrenas (sin contar las de TV) crecerá de 51.450 en 1996 a 1.450.000 en 2006. La banda Ka que presenta propiedades notables para la interactividad, se está empezando a explotar ya. Todos los sistemas de satélite están dirigidos a zonas urbanas, suburbanas y rurales que no estén conectadas a infraestructuras terrenales adecuadas, o cuya cobertura no resulta económica con la infraestructura tradicional. Sistemas no-geoestacionarios Entre los sistemas no-geoestacionarios cabe destacar la propuesta GMPCS (Global Mobile Personal Communications by Satellite) para servicios móviles de comunicaciones de banda estrecha que constituye la primera generación de constelaciones LEO, así como las constelaciones de segunda generación que incluirán capacidades de banda ancha en servicios fijos por satélite (SFS) Los proyectos más destacados de GMPCS son Iridium, Globalstar e ICO. Iridium que fue propuesto por Motorola, obtuvo licencia de construcción de la FCC (Federal Communications Commission) de Estados Unidos en 1995. Consta de 66 satélites de órbita baja (LEO) a 780 Km de altura en trayectorias casi polares, por lo que cubre la totalidad de la tierra. La red espacial se mueve mucho más deprisa que el terminal del usuario. Los satélites tienen procesamiento y conmutación a bordo, y se comunican entre sí mediante canales de alta capacidad, por lo que solo precisan de un número limitado de estaciones terrenas de interconexión (En Europa solo hay una estación terrena en Italia). Las comunicaciones entre satélites y terminales se realiza en la banda L (1621.3-1626.5 MHz). Además de telefonía móvil, estaba previsto servicio de datos y fax hasta 2.4 Kb/s. Iridium dispone de licencia individual en España, y entró en funcionamiento en noviembre de 1998. Debido a dificultades financieras importantes decidió interrumpir el servicio en agosto de 2000. Sin embargo ha sido adquirido por otro grupo que está intentando redefinir el servicio en 2001. Globalstar ha sido diseñado para proporcionar telefonía móvil en una franja dentro de los paralelos 69º Norte y Sur, y utiliza 48 satélites LEO a 1410 Km de altura. No tienen procesamiento a bordo ni conexión entre satélites, por lo que necesitan de unas 50 estaciones terrenas en todo el mundo. El enlace con los móviles se hace en banda L (ascendente) y banda S (descendente) mediante acceso múltiple por división de código (CDMA), y con las estaciones terrenas en banda C. La comunicación entre dos terminales móviles no puede hacerse directamente, al necesitar realizar la conmutación en tierra. Su arquitectura es similar a la de GSM, en que los satélites serían estaciones base. Representa una extensión de las redes GSM terrestres, realizando un papel complementario. Además de telefonía móvil puede proporcionar mensajería, fax y datos hasta 9.6 Kb/s. El sistema está en la actualidad en funcionamiento, habiendosele concedido licencia individual para operar en España. El proyecto ICO consiste en una constelación de 10 satélites en órbita MEO a 10.335 Km de altura, sin procesamiento de señal ni conmutación a bordo. El inicio del servicio previsto para 2001 no se ha podido cumplir, siendo ahora la fecha más probable finales de 2003. El servicio está siendo redefinido para concentrarse en datos más que en telefonía móvil. Dentro de los sistemas de banda ancha del Servicio Fijo por Satélite hay que citar los proyectos Teledesic y Skybridge, orientados principalmente a servicios interactivos de datos y video de banda ancha, en que se podría destacar Internet de alta velocidad, vídeoconferencia y multimedia. El proyecto de Teledesic previsto para 2004 consiste en una constelación de satélites de órbita baja (LEO) y prevé proporcionar conexiones digitales de alta calidad con estaciones terrenas de bajo coste, situadas en cualquier parte de la superficie terrestre, operando en banda Ka (20-30 GHz), con unas necesidades de espectro de 500 + 500 MHz. A su vez Skybridge que suele definirse a sí mismo como un sistema de bucle local inalámbrico de banda ancha, utilizará una constelación de 64 satélites LEO que enlazará usuarios profesionales y residenciales dotados de terminales de bajo coste. Skybridge operará en la banda Ku, con unas necesidades de espectro superiores a 1 Gigahertzio en cada uno de los sentidos de transmisión, y está previsto entrar en funcionamiento para 2003-2004. Sistemas geoestacionarios Entre los sistemas basados en satélites geoestacionarios hay que considerar los sistemas Super-GEO de telefonía móvil por satélite, y los sistemas orientados a proporcionar servicios interactivos en la banda Ka (servicios asimétricos bidireccionales). Dentro de los sistemas Super GEO de telefonía móvil por satélite se puede mencionar a Thuraya (Emiratos Árabes Unidos). Los sistemas geoestacionarios se consideraban superados hasta hace poco, debido a su elevado retardo de transmisión (260 ms frente a 20 ms) y cobertura no total de la superficie terrestre. Sin embargo paradójicamente gozan de buena salud, como es el caso de Thuraya que recientemente ha sido lanzado y está listo para entrar en servicio. Con cobertura en Europa, parte de África y Medio Oriente alcanzando a 100 paises, dispone de una antena de 17 m. de diámetro, con la que se gana recepción suficiente para permitir el uso de terminales duales pequeños aptos para GSM y satélite Dentro de los proyectos orientados a servicios interactivos en banda Ka se pueden citar los de Hispasat , Astra, y Spaceway. En el País Vasco se están realizando pruebas experimentales de alguno de estos sistemas, con aplicación a la enseñanza interactiva, utilizando la banda Ka para el enlace ascendente y la banda Ku para el descendente. Recursos órbita espectro (geoestacionario y no-geoestacionario)-La reglamentación internacional de la UIT El espectro radioeléctrico es un recurso natural al que se ha asociado otro concepto abstracto: unas líneas invisibles en el espacio que son las órbitas de los satélites y que constituyen tanto el recurso geoestacionario ( órbita de los satélites geoestacionarios ) como el recurso no-geoestacionario (órbitas de las constelaciones LEO -Low earth orbit- y MEO -Medium earth orbit-. Tanto el recurso geoestacionario como el no-geoestacionario constituyen un patrimonio común de la humanidad, y ninguna nación puede explotar sola estos recursos ignorando a las demás. Internacionalmente se ha llegado a la conclusión de que era necesaria una reglamentación, coordinación y gestión del uso de los recursos órbita-espectro geoestacionario y no-geoestacionario, y así, la utilización de estos recursos se coordina internacionalmente a través de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), organismo especializado de las Naciones Unidas con sede en Ginebra, que tiene entre sus objetivos principales asegurar la prevención de la interferencia radioeléctrica y garantizar el uso efectivo y eficiente de los recursos órbita –espectro. El Reglamento de Radiocomunicaciones, anexo al Convenio y a la Constitución de la UIT, tiene categoría de Tratado Internacional, y cada gobierno asegura el cumplimiento del mismo dentro de su propia jurisdicción. El Reglamento de Radiocomunicaciones se revisa periódicamente en las Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones (aproximadamente cada 3 años), cuyos procesos se basan más en el arte de la política y de las relaciones públicas que en la ingeniería propiamente dicha. Con el notable crecimiento actual huelga decir que los recursos órbita-espectro están empezando a escasear. Por ahora se siguen considerando públicos y siempre susceptibles de compartición en la escena internacional, pero ya se están considerando ciertos mecanismos administrativos y financieros para verificar su uso racional y legítimo. Siguiendo la definición del jurista J.D.Bedin, el espectro y los recursos órbita-espectro son “tecnología, industria, dinero, cultura y poder”. El problema de la compartición de los recursos no puede resolverse por medios técnicos únicamente. La experiencia demuestra que la forma en que los recursos órbita-espectro se utilizan y gestionan se ajusta a los cambios tecnológicos, económicos, políticos y sociales que experimenta el mundo. Como ejemplo se puede destacar que en la última Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones celebrada en Estambul en mayo-junio de 2000, se consiguió aumentar al equivalente a diez canales analógicos de TV por satélite para todos y cada uno de los países del mundo, los cinco canales que se habían establecido en la Conferencia Mundial de 1977. La normativa española- Reglamento de uso del espectro radioeléctrico y Orden de licencias individuales para servicios y redes de telecomunicación. La provisión de la infraestructura de comunicaciones por satélite (satélites de comunicaciones) implica la obtención previa de unos recursos órbita-espectro por parte de la Administración de Telecomunicaciones española, que están sometidos al derecho internacional. El Reglamento de desarrollo de la Ley 11/1998 de 24 de abril, General de Telecomunicaciones en lo relativo al uso del espectro público radioeléctrico, publicada mediante Orden de 9 de marzo de 2000, contiene las disposiciones por las que cualquier entidad española puede solicitar el título habilitante que le permita la construcción de satélites y la explotación de recursos órbita-espectro en el ámbito de la soberanía española. Estos recursos son adjudicados directamente por el Ministro de Ciencia y Tecnología. Todas las redes de satélite que se establezcan y exploten en territorio nacional, por razón de hacer siempre uso del espectro radioeléctrico, precisan de licencia individual. La ley 11/98 General de Telecomunicaciones, de 24 de abril, establece el régimen jurídico básico de las licencias individuales, que ha sido desarrollado de forma reglamentaria en la Orden de licencias individuales de 22 de septiembre de 1998. En concreto son de especial aplicación a redes de satélite las licencias de tipo B2 que habilitan para la prestación del servicio telefónico móvil disponible al público, mediante el establecimiento o explotación por su titular de una red pública telefónica móvil, basada en satélites, y las licencias tipo C2 para redes públicas de satélite que no prestan servicio telefónico disponible al público. El uso del espectro radioeléctrico como bien de dominio público, implica siempre la necesidad de obtener del Estado una concesión demanial. Tanto si se trata de licencias B2 como C2, el solicitante debe presentar conjuntamente la solicitud de licencia individual y la de la concesión demanial correspondiente. La concesión demanial, cuya competencia corresponde a la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones y para la Sociedad de la Información, es requisito previo para el otorgamiento de la licencia individual, cuya competencia recae en la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones. La reserva del espectro radioeléctrico lleva aparejada una tasa radioeléctrica, cuyo cálculo está recogido en la citada Orden de licencias individuales, y que es revisada anualmente en la Ley de Presupuestos del Estado. Armonización de las licencias de redes de telecomunicaciones por satélite a nivel europeo. Las telecomunicaciones por satélite traspasan por lo general las fronteras nacionales, por cuanto la cobertura actual de los satélites alcanza en muchos casos a un continente entero, o incluso a más de uno. Por esta razón la Conferencia Europea de Administraciones Postales y de Telecomunicaciones (CEPT) se ha planteado para las redes de satélite un sistema de ventanilla europea única, que permita solicitar desde cualquier país europeo la licencia para el establecimiento y explotación de una red de satélite que involucre a uno o varios estados miembros. Este servicio se halla en fase de construcción en este momento, y se prevé que para finales de 2001 esté operativo en un buen número de paises europeos incluyendo España. El uso de terminales de satélite tanto para servicios móviles como para ciertos servicios fijos está siendo liberalizado dentro de los paises de la CEPT. De la misma forma que para telefonía móvil digital GSM, los terminales de los sistemas GMPCS (como Iridium y Globalstar) no necesitan de licencia individual de uso del espectro, una vez que han sido homologados técnicamente. Lo mismo está previsto para terminales VSAT operando en la banda 14-14.5 GHz, SIT (Satellite Interactive Terminal) operando en 10.70-12.75 GHz en el enlace descendente y 29.5-30 GHz en el enlace ascendente, y SUT (Satellite User Terminal) operando en 19.70-20.2 GHz en el descendente y 29.5-30 GHz en el ascendente, todos ellos recogidos en sendas decisiones del Comité de Radio de la CEPT, a las que se han comprometido la mayoría de las naciones europeas incluida España. Esta liberalización de los terminales beneficiará sobremanera al sector de las telecomunicaciones por satélite. Se está trabajando también dentro de la CEPT para la armonización de las condiciones de las licencias de las redes y servicios de satélite, que varían considerablemente de un país a otro. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda Ángel Díez de Frutos Subdirección General de Planificación y Gestión del Espectro Radioeléctrico Con el notable crecimiento actual huelga decir que los recursos órbita-espectro están empezando a escasear Al igual que para telefonía móvil terrestre, los terminales de los sistemas GMPCS no necesitan de licencia individual de uso del espectro, una vez que han sido homologados técnicamente ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
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Telecomunicaciones y navegación por satélite: Hispasat, hacia la internacionalización
Hispasat, hacia la internacionalización HISPASAT, S.A. se constituyó en 1989 con el mandato del Gobierno de gestionar el sistema español de comunicaciones por satélite del mismo nombre, utilizando la posición orbital 30º W. Los estudios realizados por la Dirección General de Telecomunicaciones con la colaboración del INTA, Telefónica y RTVE, determinaron entonces la conveniencia para España de disponer de un sistema propio de comunicaciones por satélite, por razones estratégicas y de mercado. El diseño del sistema inicial, que contaba con dos satélites en órbita, 1A y 1B, se realizó de acuerdo con los intereses de sus principales accionistas y potenciales usuarios, RETEVISION, TELEFÓNICA, INTA y CAJA POSTAL1. Otros accionistas, como el INI y el CDTI, respondían en cambio a razones de tipo industrial. Con un capital social de 20.000 Mpts se acometieron inversiones por valor de unos 60.000 Mpts, consistentes en la fabricación de 2 satélites, su lanzamiento, la construcción y equipamiento de un Centro de Control de Satélites y los seguros correspondientes. El primer satélite, HISPASAT 1A, se lanzó con pleno éxito en septiembre de 1992 y su primera utilización fue por las tropas españolas destacadas en la antigua Yugoslavia, en diciembre de ese año. La distribución de las TV privadas se realizó a través del satélite a partir de enero de 1993. En julio de 1993 se lanzó el segundo satélite, HISPASAT 1B que completó una capacidad en órbita en 30º W de 23 transpondedores en banda Ku, además de una misión en banda X totalmente duplicada y diseñada específicamente para cubrir las necesidades del Mº de Defensa. La creación de VÍA Digital y el lanzamiento de su oferta de TV digital, la puesta en marcha de la TV digital terrestre y de la TV por cable, hicieron que la utilización de los dos satélites alcanzara el 100% en 1997. Este hecho, unido al previsible crecimiento de la demanda de segmento espacial no sólo en España y el resto de Europa, sino también en América, donde la capacidad de los dos satélites estaba limitada a 2 de los 23 transpondedores y otras consideraciones de carácter estratégico, justificaron el lanzamiento de un nuevo satélite. HISPASAT 1C, el tercer satélite del sistema, con 24 transpondedores en frecuencias adicionales, permitió duplicar la capacidad en órbita a partir de su entrada en explotación, en abril del año pasado, después de un perfecto lanzamiento. El Centro de Control de Arganda, completamente equipado para realizar las actividades de localización de los satélites, cálculo y simulación de sus desplazamientos orbitales, maniobras y control de todos sus parámetros, así como para la supervisión de su utilización por los clientes, ha venido funcionando de manera ininterrumpida desde 1992, 24 horas al día, gracias entre otras cosas, a un formidable equipo humano que cuenta con la formación y el entrenamiento adecuados. El sistema HISPASAT dispone además de instalaciones de control y supervisión de reserva en otro emplazamiento, en el área de Madrid, y de una estación remota de supervisión en Argentina. HISPASAT HOY Los actuales accionistas de HISPASAT, S.A. son prácticamente los mismos que crearon la empresa, siendo debidas la diferencias a los procesos de reestructuración interna de todos conocidos, en gran parte motivados por su privatización. Este proceso ha supuesto también la privatización de HISPASAT, S.A., que viene funcionando con este carácter desde 1997. HISPASAT aporta un gran valor estratégico a sus accionistas, que encuentran en ella una empresa tecnológica de creciente rentabilidad y un importante instrumento para la oferta de servicios estratégicos (TV digital DTH, TV terrenal digital, Internet). Además, la coincidencia de su cobertura con los mercados objeto de la expansión internacional de sus accionistas (Europa, América y Norte de África), aumenta dicho valor al poder adaptarse perfectamente el sistema de satélites a sus necesidades y a las de sus respectivos clientes. A corto plazo, la empresa está comprometida, por un lado, en la consolidación de sus clientes actuales y, por otro lado, en diversificar la cartera de clientes, con atención particular al mercado iberoamericano. La posición orbital 30º W y el carácter español de la sociedad han marcado históricamente su devenir: el sistema HISPASAT es indiscutiblemente el sistema de satélites con mejor cobertura sobre España y Portugal y, al mismo tiempo, es el único sistema de satélites europeo con capacidad transatlántica, permitiendo la cobertura simultánea de todos los países iberoamericanos. Como consecuencia, HISPASAT centra su atención actualmente en las siguientes zonas geográficas: por un lado, Europa y Norte de África, con particular énfasis en el área mediterránea y, por otro lado, el Continente americano, desde Canadá hasta Tierra del Fuego, con especial énfasis en los países iberoamericanos. La flexibilidad operacional del satélite 1C permite dedicar 12 transpondedores a cualquiera de los mercados europeo, americano o transatlántico lo que, unido a la consecución de los correspondientes derechos de aterrizaje (“landing rights”) en América, ha permitido incrementar notablemente la penetración en ese mercado. Buen ejemplo de ello es la contratación a TELEFÓNICA DATA de 6 transpondedores del satélite 1C para constituir enlaces de “back-bone” entre ISPs suministradores de contenido en EEUU y los “puntos de presencia” (POP) de TERRA en Latinoamérica. Otra de las claves de este contrato ha sido el diseño de red realizado por HISPASAT, que habilita la transmisión de 2 portadoras de 45 Mbps en un transpondedor de 36 MHz, desarrollo pionero en el mercado y que ha sido presentado recientemente en la NAB (Las Vegas). Además, la cobertura ibérica del satélite 1C, idónea para los servicios DTH y de distribución de contenidos, ha permitido la consolidación en el sistema de las dos plataformas de TV digital que HISPASAT difunde sobre esta cobertura: VIA Digital (650.000 abonados) y TV Cabo (Portugal, 950.000 abonados entre cable y DTH). En el primer caso, se ha realizado la transferencia de servicios de VIA Digital de los satélites 1A y 1B al satélite 1C, que se encuentra al comienzo de su vida útil de 15 años y ofrece mejores prestaciones para este tipo de servicios (entre otras, mayor protección frente a la lluvia por disponer de control automático de nivel en el enlace ascendente y utilización de una sola polarización en el enlace descendente, para facilitar y abaratar las instalaciones colectivas de recepción de TV por satélite). En el segundo caso, la acertada decisión de incluir en la cobertura del satélite 1C el archipiélago de las Azores ha determinado que este satélite sea la mejor opción para TV Cabo, que utiliza 2 transpondedores y tiene intención de contratar un tercero para sus servicios DTH y de distribución a cabeceras de cable en Portugal. Por otro lado, la mejora de cobertura americana, especialmente sobre Brasil, incluida en el satélite 1C, que tendrá continuidad en el satélite 1D ya en construcción para remplazo de los satélites 1A y 1B a fin de vida, ha permitido consolidar a RTVE como cliente para su servicio DTH y de distribución de canales de TV y radio para América, habiéndose efectuado con éxito la transferencia parcial de sus servicios al satélite 1C. Finalmente, gracias a la disponibilidad de capacidad europea en el sistema se ha retomado el contacto con antiguos clientes con los que se había interrumpido la relación al haber agotado la capacidad disponible en los satélites 1A y 1B, lo que a su vez incidirá en la diversificación de clientes según avance la comercialización, a través de la nueva Dirección de Ventas y Marketing, creada el año pasado. Como se ha indicado anteriormente, ya está en construcción el satélite 1D, cuarto satélite del sistema en 30º W, que será lanzado en 2002: el objetivo fundamental de este satélite es asegurar la continuidad de las misiones civiles (banda Ku) de los satélites 1A y 1B en la posición 30º W y, por lo tanto, facilitar la consolidación de los clientes actuales puesto que estos satélites tienen previsto finalizar su vida útil en 2003. Además, este satélite de 28 transpondedores aporta una capacidad adicional de crecimiento de 6 transpondedores con conectividad americana y transatlántica, lo que permitirá atender el segmento de mercado en el que se espera mayor incremento de la demanda para esa posición orbital. Desde el punto de vista de los resultados económicos, hay que destacar que HISPASAT alcanzó el “break-even” a finales de 1997. En el año 2000 se han ingresado 14.419 Mpts, lo que supone 132 Mpts por empleado, registrando unos beneficios (antes de impuestos) de 3.073 Mpts. En el año 2001 se espera incrementar estos beneficios en un 66%. Por otro lado, la actividad industrial asociada a la fabricación de los satélites 1A y 1B permitió unos retornos directos del 30% de las inversiones e indirectos de 16.600 Mpts, mientras que en el satélite 1C fueron del 33% y 9.800 Mpts, respectivamente. En el ámbito de I+D, HISPASAT sigue apostando por el desarrollo de servicios digitales avanzados, liderando proyectos internacionales como DIGISMATV, DIGISAT, S3M y MOBILITY. También hay que destacar la participación de HISPASAT en el nuevo sistema avanzado de navegación por satélite, auspiciado por la Unión Europea y la Agencia Europea del Espacio, como miembro del Consorcio español Galileo Sistemas y Servicios (GSS). HISPASAT MIRANDO AL FUTURO Desde el punto de vista estratégico, HISPASAT se plantea a medio plazo la internacionalización y el incremento de tamaño de la empresa y, simultáneamente, el incremento del mercado atendido y de sus actividades, con especial énfasis en Iberoamérica. En este planteamiento se encuadra la posición orbital 61º W, conseguida a finales del 2000, en concurso-subasta convocada por el regulador brasileño, para la colocación en órbita de un satélite a finales de 2003. Este satélite, denominado AMAZONAS, permitirá a HISPASAT, a través de su filial brasileña HISPAMAR y desde una posición orbital netamente americana, con una óptima cobertura de todo el Continente y conectividad transatlántica, desarrollar uno de los mercados con más potencialidad de crecimiento en los próximos años. Las oficinas de HISPAMAR en Río de Janeiro se inauguraron recientemente, con la presencia de la Excma. Ministra de Ciencia y Tecnología. HISPASAT pretende llevar a cabo este proyecto conjuntamente con otros socios y aliados. En primer lugar, se ha avanzado en las negociaciones con el operador incumbente de telefonía fija para el Norte y Este de Brasil. Este operador presenta una doble faceta: por un lado, dispone de derechos en banda C en la misma posición orbital (61ºW) y por otro lado, es un usuario importante de capacidad satelital que utiliza para la prestación de sus servicios. Esto permite que el satélite AMAZONAS sea un satélite mixto, con capacidad en bandas C y Ku, obteniendo economías de escala, mayores tasas de llenado inicial y, por ende, mayor competitividad en precios. En segundo lugar, se están analizando diversas opciones para incorporar además un socio que aporte capacidad financiera y otros valores añadidos (experiencia en el negocio de satélites, complementariedad con HISPASAT en los mercados y clientes, tamaño, conocimiento de la tecnología para servicios avanzados de banda ancha por satélite) y que sea compatible y aporte valor también a nuestros accionistas, de manera que este socio pueda considerarse aliado de HISPASAT en su desarrollo, compartiendo la misma visión estratégica y, posiblemente, tomando una participación minoritaria en HISPASAT, S.A.. Esta configuración, en la operadora brasileña, permitirá la incorporación de terceros socios minoritarios, brasileños, españoles y de otras nacionalidades, que aporten capacidades adicionales de interés para el desarrollo del negocio. En cualquier caso la participación respectiva y los correspondientes acuerdos de accionistas deberán garantizar que el control de la operación esté siempre en manos de HISPAMAR. Desde el punto de vista de los servicios, HISPASAT se plantea mantener y reforzar su segmento espacial en posiciones orbitales geoestacionarias utilizando principalmente banda Ku, pero introduciendo también capacidades en banda Ka y en banda C, en función de las necesidades de los diversos mercados y de los acuerdos de coordinación de frecuencias; en principio, la capacidad será básicamente transparente, aunque se introducirá paulatinamente procesado a bordo. Este planteamiento permitirá hacer frente a la previsible evolución de los servicios multimedia hacia servicios de banda ancha e interactivos, introduciendo el “canal de retorno” vía satélite: de esta forma, el usuario de satélite se podrá independizar de las redes terrestres, permitiendo su conexión directa en ambos sentidos con el proveedor de servicios. Otro factor que está considerando HISPASAT es el gran crecimiento de INTERNET esperado en los próximos años, con capacidad para fagocitar otros servicios (datos, voz, fax, audio e incluso vídeo): probablemente, la tan debatida convergencia de servicios y tecnologías, tendrá su genuina expresión en la Red de Redes y lo demás (radio, cable, satélite) serán vías alternativas de transporte para poner en contacto a usuarios y proveedores de servicios de INTERNET. HISPASAT es ya testigo y protagonista de este fenómeno, como atestigua la ocupación del sistema de satélites (véase figura adjunta). Por otro lado, el mercado de comunicaciones por satélite está evolucionando y las necesidades que los clientes plantean esta motivando una reconsideración del papel clásico del “operador de satélites”, centrado casi exclusivamente en la comercialización de su segmento espacial. El operador que permanezca anclado en esta función corre el riesgo de quedar relegado a la venta de un “comodity”, con escaso valor añadido, que puede ser obtenido de cualquier otro operador y que, por lo tanto, hace imposible fidelizar al cliente. HISPASAT está planteándose su evolución hacia un nuevo modelo en el que tenga una participación más activa en otros segmentos de la cadena de valor, más próximos a las aplicaciones y al usuario final, lo que le permitirá una mayor fidelización del cliente y crear más valor añadido para la empresa. En relación con la provisión de servicios en el entorno multimedia – INTERNET, ello implica tener en cuenta dos aspectos: el primero que, en el diseño del segmento espacial, hay que considerar las necesidades específicas de cada mercado para estos servicios y ese diseño debe integrarse con la aplicación, (sistema, O&M, terminales del usuario, facturación, etc); el segundo aspecto es la propia involucración de la sociedad en la gestión de la aplicación y, en definitiva, del servicio. Estas consideraciones se están teniendo en cuenta en el diseño y especificación del satélite 1E, quinto de la serie para la posición orbital 30º W. En estas líneas se avanzará progresivamente, en función de los intereses y decisiones de los accionistas de la sociedad, cabiendo destacar ya la creación de un Departamento de Consultoría en HISPASAT, en la nueva Dirección de Servicios y Sistemas, que ofrece asesoramiento y ayuda a Proveedores de Servicios y Operadores de Telecomunicación ISPs y a usuarios de redes corporativas e institucionales de telecomunicaciones, para desarrollar e implementar sus servicios a través de satélite. Por lo que se refiere a la misión en banda X del sistema HISPASAT, diseñada para cumplir los requisitos del cliente, Ministerio de Defensa, se están analizando diversas alternativas para su continuidad en el futuro, puesto que la capacidad actual terminará su vida con el satélite 1B, o sea, en 2003. Cualquiera de las alternativas contempla la creación de una nueva empresa dedicada a la gestión del segmento espacial en banda X y del segmento terreno de control asociado, que contará con una participación mayoritaria de HISPASAT. Los análisis realizados aconsejan incorporar capacidad excedentaria sobre la estrictamente necesitada por el Mº de Defensa español, que sería comercializada a terceros, para conseguir la rentabilización del negocio. Como contrapartida, se podrían obtener servicios de reserva en órbita en banda X a partir de terceros, mediante la firma de los oportunos acuerdos. En cualquier caso, la solución finalmente adoptada deberá cumplir los requisitos establecidos por el cliente, tanto desde el punto de vista de especificaciones técnicas como de seguridad y operativas, asegurando en último término su viabilidad empresarial. Desde el punto de vista geográfico, HISPASAT está decidida a convertirse en operador global, adaptándose de esta manera a las necesidades del mercado. Para lograr este carácter global, se partirá del concepto “one-stop-shoping”, mediante acuerdos comerciales y de interoperabilidad y se avanzará en el establecimiento de alianzas y/o adquisiciones con otros sistemas de satélites, además de incorporar nuevas posiciones orbitales. En esta línea de actuación hay que enmarcar la decisión de incorporar TEL-AVIV a la cobertura del satélite 1D, lo que permitirá, mediante un doble salto, el acceso a los satélites asiáticos a nuestros clientes americanos y europeos (y viceversa), logrando prácticamente conectividad global. Finalmente, en un horizonte a medio/largo plazo, HISPASAT está analizando la evolución de los sistemas globales de banda ancha por satélite, que incluyen versiones más avanzadas de procesado a bordo, con conmutación ATM/DVB, y considerando la posibilidad de formar parte de alguno de estos sistemas en el futuro. Particularmente, el análisis está centrado en sistemas globales basados en satélites geoestacionarios que, en estos momentos, parecen más prometedores que las constelaciones de satélites en órbitas medias (MEO) o bajas (LEO). Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda N Pascual Menéndez Director de Estrategia y Desarrollo de HISPASAT ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
Artículo BIT
Telecomunicaciones y navegación por satélite: Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite
Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite Los Sistemas de Navegación por Satélite, denominados genéricamente como GNSS, han supuesto una revolución en la navegación, el posicionamiento, la geodesia y el desarrollo de aplicaciones específicas o de valor añadido dentro de los más diversos campos. Hasta ahora, se conocen dos sistemas básicos, uno desarrollado por los Estados Unidos, el GPS, y otro desarrollado por Rusia, el GLONASS. Ambos sistemas fueron ideados bajo premisas militares, y en la actualidad su control depende de entidades armadas, como es el caso del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, que lleva el control del GPS. Sobre estos dos Sistemas, se han desarrollado una serie de mejoras encaminadas a incrementar las prestaciones de los mismos y garantizar su señal, pero siempre dependientes de las constelaciones básicas, estos sistemas son los denominados SBAS, que incluyen el EGNOS Europeo, el WAAS de los Estados Unidos y el MSAT de Japón, y los GBAS o elementos de área local. Todos estos componentes constituyen el denominado GNSS – 1 o sistema actual. La siguiente generación de sistemas de navegación y posicionamiento por satélite se denomina GNSS – 2, y constituye una mejora sobre los sistemas actuales. Ello supone una nueva oportunidad para incorporarse a esta tecnología emergente y con un amplio horizonte tecnológico y económico. Ante ello, la Comunidad Europea decidió diseñar un plan encaminado a dotar a Europa de un Sistema de Navegación por Satélite independiente de los actuales, y que permita a la industria europea posicionarse en este campo frente a sus homónimos de Estados Unidos; este sistema se ha denominado GALILEO. EL SISTEMA GALILEO GALILEO será el Sistema Europeo de Navegación por Satélite, consistente en una constelación de satélites situados en órbita media (MEO), con su correspondiente infraestructura terrestre. A esta constelación, se le añadirán los correspondientes elementos de aumentación regional o local para la correspondiente mejora de prestaciones donde así se considere necesario. Así mismo, y dentro del Programa, se incluye el desarrollo de los elementos de usuario, básicamente los receptores, las aplicaciones y servicios, todo ello, bajo la premisa de interoperabilidad con los sistemas actuales, básicamente el GPS, para asegurar el concepto de Sistema de Navegación Global. En su definición se han seguido criterios estrictamente civiles, aplicándose esta premisa en la definición de prestaciones, niveles de servicio, operación y provisión de los diferentes servicios, por lo que se puede afirmar que es un sistema de carácter totalmente civil. Arquitectura de GALILEO El sistema GALILEO se compone de cuatro componentes principales: Elemento Global Elemento Regional Elemento local. Elemento de usuario Elemento Global Este elemento proporcionará los servicios básicos de GALILEO a nivel global y estará compuesto por: Una constelación de satélites encargados de proporcionar la señal de navegación. En los estudios iniciales se ha propuesto una constelación de 30 satélites en órbita media (MEO) distribuidos en tres planos orbitales de 54º y a una altitud de alrededor de 23.000 Km. Los satélites son controlados y seguidos por un segmento terreno compuesto por centros de control, estaciones de enlace para establecer contacto con los satélites, una red de estaciones de referencia que controla la señal enviada por los satélites y determina las órbitas de estos con una alta precisión. Aquellas variaciones o modificaciones que se realicen sobre las efemérides de los satélites, son transmitidas a los usuarios mediante la señal de navegación. Finalmente, los diferentes elementos del segmento terreno, están unidos mediante una red de comunicaciones. El segmento terreno, puede ir provisto de elementos de gestión de servicios de comunicaciones que pueden ir unidos a servicios de búsqueda y rescate, o de forma más genérica, servicios de comunicaciones unidos a información de posicionamiento. El componente global estará gestionado y controlado por entidades civiles, que inicialmente serán europeas, existiendo no obstante un interface civil – militar. Elemento regional El componente regional se crea para conseguir una mayores prestaciones sobre una región determinada, así como para proporcionar información de integridad sobre dicha región. Si bien no existe aún una definición precisa sobre como se conformará este elemento en las diferentes regiones, se sabe que se compondrá de un sistema de control de integridad formado por una red de estaciones localizadas en puntos conocidos que enviarán la información de integridad a una central de proceso y control. Una vez procesados los diferentes mensajes recibidos, el resultado final se incluirá en el mensaje de los satélites. Al objeto de asegurar la protección del sistema, los datos regionales no serán enviados de forma directa a los satélites, sino a través de un componente global que controlará todos los accesos a los satélites GALILEO. Con este concepto, el máximo número de regiones a cubrir es de seis, debido a las limitaciones existentes en la transmisión de datos en el mensaje de información de navegación. No obstante, se está analizando la posibilidad de integrar GALILEO con otros sistemas, como el LORAN C, lo que permitiría aumentar el número de regiones. Elemento local Este elemento tiene por objetivo el proporcionar un incremento de la integridad y la precisión sobre áreas locales, tales como aeropuertos, puertos, etc.. Para ello, se recurrirá a estaciones diferenciales locales, situadas en puntos conocidos con una alta precisión, que podrá calcular los errores existentes en la señal GALILEO, y difundirlo a los usuarios a través de un medio de comunicación de corto alcance (por ejemplo VHF), que permita un alcance de unos 50 Km. Elemento usuario Este elemento lo constituye el receptor GALILEO, encargado de extraer la información contenida en las señales enviadas por los satélites y presentarla al usuario en forma comprensible. Estos receptores serán desarrollados para los diferentes tipos de usuarios y en función de las necesidades del mercado de las aplicaciones, por lo que en la fase de definición del Programa se deberá prestar especial atención a los usuarios, ya que: Es necesario asegurar que la arquitectura de GALILEO se diseña para optimizar los requisitos del receptor. El diseño de los diferentes elementos del receptor, deberá realizarse teniendo en cuenta la posible complementariedad con otros sistemas y su hibridación, al objeto de cumplir las necesidades de cierto tipo de usuario. Será necesario tener la seguridad de que se puede utilizar un receptor de referencia para formar parte de un sistema de validación y certificación para garantizar el servicio. La hibridación con otros sensores, tales como odómetros, inerciales, etc., tendrán un impacto directo sobre los receptores, y se aplicará para incrementar la integridad, disponibilidad y continuidad de servicio en aquellas áreas donde se pueda ver interrumpida la visibilidad de los satélites. Servicios de GALILEO Los servicios GALILEO se obtienen de la combinación de la capacidad del sistema y las necesidades a nivel de usuario. De ello, se han derivado la definición de los siguientes servicios: Servicio abierto Este servicio proporcionará señales de Navegación, Posicionamiento y Tiempo a las que se podrá acceder de forma gratuita, de modo similar al GPS. Dado su carácter de gratuidad, será accesible al mercado de masas dentro de las aplicaciones de navegación, tales como las aplicaciones de navegadores de coches, teléfonos móviles, usos particulares, etc. Así mismo, proporcionará servicios horarios (UTC) cuando se empleen receptores en posiciones fijas, lo que permitirá su empleo en usos científicos o control y sincronismo de redes. Servicio Comercial Este servicio proporcionará un valor añadido con respecto al Servicio Abierto, pudiendo disponer de prestaciones mejoradas en base al diseño de la señal para: Difusión de datos encriptados que den un valor añadido sobre el servicio abierto. Aplicaciones de área local con alta precisión (centimétrica). Señales de referencia para permitir la integración de GALILEO en aplicaciones de posicionamiento de índole profesional y para referencia en la redes de comunicaciones inalámbricas. Las prestaciones de este servicio podrán ser definidas por los proveedores de servicio en base a la calidad de los datos comerciales difundidos y las prestaciones conseguidas por los componentes locales. Servicios “Safety of Life” Las prestaciones de este servicio han sido obtenidas a partir de los requisitos de la OACI para Aproximación y aterrizaje y Guiado Vertical (el denominado APV II). Estas prestaciones se consideran suficientes para cubrir no solo las necesidades aeronáuticas, sino las de otros modos de transporte, pudiendo ser usado como medio único de navegación al disponer de una disponibilidad del 99.9%. El área de cobertura de este servicio será global, y la arquitectura de GALILEO se está optimizando para lograr este objetivo. Servicio Público Regulado Este servicio se dará sobre frecuencias dedicadas para aplicaciones especificas y en principio sobre los países de la Unión Europea, usándose para: Aplicaciones civiles relacionadas con seguridad, policía, protección civil, servicios de emergencia y otras actividades gubernamentales. Aplicaciones críticas relacionadas con energía, comunicaciones o transporte. Actividades económicas e industriales que se consideren estratégicas para Europa. Este servicio será diseñado para tener la robustez suficiente ante interferencias provocadas o accidentales, agresiones de tipo accidental y con fines de agresión, asegurar la continuidad ante cualquier circunstancia o contingencia. Por sus características y carácter estratégico, su uso estará limitado a los países miembros de la Unión Europea y Estados participantes autorizados, aplicándose las técnicas de acceso adecuadas para mantener controlados a sus usuarios. Servicios proporcionados por elementos locales Estos elementos proporcionarán correcciones diferenciales locales para lograr precisiones de posicionamiento mejores de 1 metro, pudiendo generar información de integridad con tiempos de alarma de 1 segundo, y pudiendo adaptar el formato de la señal transmitida a los datos adicionales a ser proporcionados. En el caso de usar la técnica denominada TCAR (Resolución de ambigüedad por tercera portadora) permitirá lograr precisiones mejores de 10 cm. Servicios de búsqueda y rescate Este servicio estará coordinado con los actuales COSPAS-SARSAT y será compatible tanto con GMDSS y la red de transporte transeuropa, permitiendo mejorar la detección y precisión de localización de las balizas disponibles en relación a los sistemas actuales. La determinación de la posición de estas balizas se llevará a cabo por COSPAS-SARSAT en base a las señales y datos proporcionados por GALILEOS, lo que permitirá pasar de la actual precisión de 5 Km. a una precisión de 10 metros para balizas equipadas con receptores GALILEO. Señales y Frecuencias Las señales de navegación estarán disponibles en el receptor mediante la modulación de los códigos de “ranging” y datos en portadoras de radiofrecuencia que serán transmitidas por las cargas de navegación de los satélites. El grupo de frecuencias de referencia para las diferentes portadoras, así como la porción de espectro alrededor de cada frecuencia, y que será necesario para la transmisión de las señales de navegación, se conoce como plan de frecuencias GALILEO, el cual se está desarrollando de a cuerdo a las regulaciones y acuerdos alcanzados en el ámbito de la ITU y foros como la CMR. El espectro disponible y que puede ser usado en al desarrollo de los sistemas de navegación por satélite es el mostrado en la figura adjunta, donde se pueden apreciar las bandas identificadas para GALILEO La descripción de las diferentes bandas se corresponde a: E5 y L5, cubriendo entre ambas un espectro de 1164 MHz a 1215 MHz. Dentro de esta banda, el uso de 24 MHz del espectro centrado en la frecuencia seleccionada, se está evaluando, dependiendo de cómo evolucione la interoperabilidad entre E5 y L5, y la coexistencia con otros sistemas, tales como el DME, JTIDS/MTIDS y los requerimientos de independencia de GALILEO. En este sentido, se están evaluando una frecuencia centrada en 1202 o 1207. E6, cubriendo de 1260 a1300. Dentro de esta banda se está considerando el uso de 30 MHz de espectro al objeto de acomodar las señales para un Servicio Público Regulado y el Servicio Abierto. E2, cubriendo de 1559 a 1563. Esta banda podría acomodar una señal para el Servicio Público Regulado. E1, cubriendo de 1587 a 1591. Esta banda podría acomodar los servicios abiertos y Safety of Life. Gráficamente, este plan de frecuencias se corresponde a: La asignación de estas bandas se basa en la pasada CMR 2000, donde podríamos destacar, de forma muy resumida, las siguientes resoluciones por el impacto que tienen en dicha asignación: Espacio – Tierra Banda 1164 – 1215 MHz. La resolución 5/19 propone la protección de los DME, que operan en la banda de referencia, de las emisiones RNSS, para lo cual se propone un PDF de – 115 dbW/m2 Este valor se revisará en la CMR 2003 junto con las necesarias medidas regulatorias para asegurar la protección de los sistemas ARNS respecto a los RNSS. Banda 1260 – 1300 MHz. La resolución 5/20 propone el estudio de compartir esta banda con otros servicios de radionavegación y radiocomunicación y el desarrollo de las regulaciones correspondientes en la CMR 2003. Banda 5000 – 5030 MHz. Se ha propuesto un PDF de – 124.5 dbW/M2 para proteger a los MLS que operan en la banda 5030 - -5150. Así mismo, se ha propuesto un PDF de –171 dbW/m2 para proteger la Radio Astronomía en la banda 4990 – 5000. Estos valores se revisarán en la CMR 2003. Tierra – Espacio Banda 1330- 1350 MHz. En la Resolución 5/51 se formula para el desarrollo de recomendaciones encaminadas a asegurar la compatibilidad entre las estaciones terrenas RNSS y los radares de a bordo de los servicios de radiolocalización y de radionavegación. Banda 5000 – 5030 MHz. La resolución 5/15 propone la protección de los MLS de las transmisiones tierra – espacio de las estaciones RNSS. Referencias Resoluciones CMR 2000 Resultados de la Fase de definición GALILEO de la Unión Europea. Informe GALILEOSAT de la ESA. Estudio GALA de la Unión Europea. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda Luis Andrada Márquez División de Navegación por Satélite. Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea (AENA) ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
Artículo BIT
Telecomunicaciones y navegación por satélite: El satelite como soporte para la innovación en productos y servicios
El satelite como soporte para la innovación en productos y servicios Normalmente, el término innovación va asociado a mejora tecnológica: más potencia, más rapidez, más servicios, más posibilidades de acceso … y casi siempre, a menos coste. La innovación es bastante más que una mejora tecnológica; cuando su objeto es un cambio conceptual, su alcance suele ser más profundo. En un país y un entorno sociocultural poco dado a ser generador de innovación aunque sí, afortunadamente al menos, consumidor de ella, resulta realmente difícil describir la naturaleza de las innovaciones sino no es en un entorno comercial enfocado más a su consumo que a su posible asimilación. “Hay que ser más comercial”, “hay que intentar explicarlo sin tantos términos técnicos”. Estas y otras frases, además de su parte de razón, suelen denotar la propia falta de cultura innovadora: una cosa es no saber nada a nivel “técnico” y otra es la falta de un lenguaje común que describa los conceptos innovadores independientemente de su soporte técnico. En este sentido, el propósito de este artículo es doble: por una parte, intentar separar las innovaciones conceptuales de las técnicas y, por otra, intentar describir un ejemplo de cada una de ellas en el entorno que nos ocupa, esto es, las comunicaciones vía satélite, con la ventaja, en este caso, de tener unos lectores “cultos” en la materia como es nuestro colectivo. Cuando una empresa se plantea “innovar”, la primera aproximación va encaminada a la mejora tecnológica sobre conceptos existentes que afecte a una o más variables del producto o servicio final: incrementar las prestaciones al mismo coste, bajar el coste con las mismas prestaciones, incrementar la utilidad y el coste en la misma o mejor proporción, etc. En nuestro sector, este camino requiere, entre otras cosas, inversiones realmente cuantiosas por encima de todo, siendo la componente “creadora” menos relevante salvo casos muy excepcionales. En definitiva, se trata de mejorar la materialización física de un concepto ya consolidado, centrando la innovación en materias exclusivamente tecnológicas. Por ejemplo, diseñar y fabricar un modem ADSL, un sistema de radio para servicios ya existentes con las mejoras que se quiera, un nuevo tipo de antena, una aplicación para comercio electrónico, un sistema multimedia para redes de cable, etc, etc. La posición competitiva de las empresas españolas que, admirablemente y con un mérito excepcional, compiten en los distintos campos, depende en gran medida, de sus posibilidad de inversión y su propia capacidad para intuir los productos y servicios más valorados en el futuro. Los resultados, cuando son positivos, tienen un problema añadido a la hora de materializarlos completamente: todavía se requiere más capital para su producción a escala, además de la necesaria credibilidad de la empresa en cuanto a tamaño, red comercial, cobertura, etc. Existe otra vía de innovación, difícil de concebir en nuestro entorno y, por tanto, más difícil de llevar a cabo si ni siquiera se tiene conciencia de ella, que se centra en la innovación conceptual: se trata de pensar en otros sistemas, en otra forma de proporcionar los productos y servicios, que se materializará en ciertas tecnologías que no solo mejoran sino que pueden llegar a romper con las anteriores. Las innovaciones conceptuales son los auténticos motores de las revoluciones tecnológicas, las que permiten el desarrollo de un entorno industrial centrado en la mejora permanente de gamas completas de productos y servicios nacidos como consecuencia de las nuevas ideas y conceptos. Para que se produzcan este tipo de innovaciones hacen falta un entorno favorable en muchos aspectos: entorno regulatorio motivador para los pioneros, mentalidad de liderazgo a todos los niveles, disponibilidades de capital (quizás menos pero más arriesgado), infraestructuras, … El satélite puede ser un elemento que ayude a eliminar las barreras decimonónicas para la innovación, además de ser, en sí mismo, un objetivo de la propia innovación. Veamos por qué. Entorno de partida: la eclosión de las redes IP La eclosión de las redes IP ha sido debida fundamentalmente a su carácter de red multiservicio (una única red para todos los servicios), la propia normalización (TCP/IP como protocolo universal, servicios universales Web, correo electrónico, transferencia de ficheros, etc) y un curioso fenómeno de “desregulación tecnológica” (imposibilidad de regular los servicios finales basados en redes IP), han llevado al abaramiento de los servicios, la universalización del acceso y las economías de escala en terminales, alimentando iterativamente el ciclo. El fenómeno IP lleva consigo cambios conceptuales importantes (Piénsese por ejemplo en el servicio de telefonía). Algunos de ellos se relacionan a continuación: – Las arquitecturas de red son totalmente “contrarias” a las convencionales: por ejemplo, tradicionalmente los servicios de red de transporte (WAN) eran circuitos físicos (un E1 por ejemplo). Ahora los circuitos son virtuales con interfaces Ethernet. Los circuitos tradicionales se proporcionan mediante conversores de interfaz para poder “enchufar” los sistemas antiguos (centralitas, por ejemplo). Las propias centrales telefónicas están siendo relegadas a una función de interconexión o a funciones a nivel local, pasando la conmutación a nivel de los “Command Centers” de VoIP (Voz sobre IP) que ofrecen, además de la propia conmutación, servicios de red inteligente, soporte a tarjetas prepago, etc, etc. El impacto de lo anterior (conmutación de paquetes IP en lugar de circuitos) en la industria ha quedado patente en la reorganización de los principales agentes a la que estamos asistiendo en los últimos cuatro años. – Se tiende a que todos los dispositivos dispongan de una “conexión IP”: el ordenador (todos la tienen ya), el teléfono (“teléfono IP”), una cámara, una pantalla, un altavoz,…conectados a la misma red en lugar de una red física para cada uno de ellos. – El valor económico de los servicios se corresponde con la disponibilidad y ancho de banda en lugar de por “tiempo” y “distancia”. Este concepto puede ser auténticamente revolucionario: vale el bit por segundo, no importa hacia dónde (distancia) y durante qué tiempo. Y aún más, vale el bit por segundo garantizado durante cierto instante de tiempo (tiempo real, o la llamada garantía de calidad de servicio QoS). – Al no asociar una red y unas infraestructuras a un servicio sino a un conjunto de servicios, resulta muy difícil determinar el coste real de cada uno de ellos y, por tanto, del posible precio de venta asociado.Como consecuencia de lo anterior, aunque el valor de un determinado conjunto de servicios (paquete) no sea cero, sí pueden serlo cada uno por separado en función del tipo de “paquete” que construya cada operador: Telefonía+Internet, regalando el Internet, o TV+Telefonía+Internet regalando o con tarifa plana la telefonía local, etc). Todo lo anterior, más conceptual que puramente tecnológico proporciona un enorme campo a la innovación, centrada en dos aspectos principales: las problemáticas técnicas asociadas a las redes IP que son, principalmente, la garantía de calidad de servicio y el soporte multicast, y la posible combinación de tecnologías para crear servicios nuevos. Para que lo anterior pueda ser posible, hay dos necesidades básicas: infraestructuras e inversión. A continuación se desarrollan los puntos clave anteriores, tanto tecnológicos como no tecnológicos. Necesidad de calidad de servicio Debido a que el principio de la “revolución” fue originado por la comunicación de datos propiamente dicha (entre ordenadores) y éstos no requieren un ancho de banda efectivo en tiempo real sino “en media” o estadístico (multiplexación estadística), la propia naturaleza de TCP/IP (versión actual en uso) y las mayor parte de las tecnologías desplegadas, a pesar de poder gestionar enormes anchos de banda, no pueden garantizar ni siquiera 1 bit por segundo en un instante dado (aunque se disponga de 1 Gbps, por ejemplo) y, encima, garantizarlo para un determinado servicio extremo a extremo. Las sucesivas mejoras tecnológicas en todos los ámbitos (mejoras no conceptuales) van proporcionando soporte a la VoIP en redes de amplia cobertura y algunos servicios en tiempo real, pero queda lejos la transmisión garantizada de vídeo (extremo a extremo) y otros servicios de banda ancha. Soporte multicast IP soporta dos tipos fundamentales de “sesión” o conexión: Servicios UNICAST (sesión TCP): la conexión se establece entre dos puntos (conexión punto a punto) A y B. Por cada paquete de información que A envía a B, éste debe responder con un reconocimiento (ACK) de su validez, obviando de esta manera todo el “viaje” del paquete a través de la red. El proceso es el mismo cuando B envía un paquete de información a A. Las características del servicio, consecuencia de lo anterior, son: – La información aceptada por los sistemas extremos no tiene errores. Se pedirán retransmisiones si éstos se producen pero los sistemas (aplicaciones) “no los ven”. Algunos lectores que hayan utilizado las “antiguas” BBS y sistemas parecidos recordarán que cuando había ruido en la línea, la pantalla se llenaba de caracteres raros (errores de transmisión). En cambio, si se conecta a una Web, podría ser lenta pero no hay errores. – La comunicación punto a multipunto (n) se realiza mediante varias comunicaciones secuenciales (con el mismo ancho de banda y con n veces más tiempo) o en paralelo punto a punto (con n veces el ancho de banda para el mismo tiempo). Piénsese un momento qué significa esto para usuarios del cable, por ejemplo, con aplicaciones que utilicen sesiones Unicast. Servicios MULTICAST (sesión UDP): en este caso no hay una conexión lógica extremo a extremo sino que una fuente A envía paquetes de información a un grupo concreto de destinos (N) sin esperar ningún tipo de confirmación sobre la validez de los datos recibidos en cada caso. No hay que confundir este tipo de sesión IP con las transmisiones “BROADCAST”: en este caso la información se transmite a toda la red sin identificar la fuente ni el grupo destino. Las sesiones Multicast permiten realizar un “broadcast” selectivo, identificando para cada fuente de información el grupo de destinos que puede recibir dicha información. Por tanto: – No hay garantía de transmisión libre de errores. Aunque las “mejoras tecnológicas” afinan cada vez más con correcciones basadas principalmente en redundancias en la información transmitida, nadie puede garantizar que cada destino tiene la información correcta dado que nadie contesta con ningún tipo de confirmación. (¿Utilizaría un banco aplicaciones basadas en UDP para consolidar cuentas aunque se le garantizará una probabilidad de error de 10e-10?. Desde luego sería una gran temeridad.) – La comunicación es punto a multipunto, con las consiguientes ventajas para los servicios de esta naturaleza. Disponibilidad de banda ancha GARANTIZADA La innovación requiere, al menos, infraestructuras para su desarrollo. Los países con menos infraestructuras de telecomunicaciones tienen menos probabilidades de innovar dado que se requieren para: – En primer lugar, para poder intuir las propias innovaciones, cosa difícil si no se tiene algo físico que mejorar. – Son el laboratorio real de ensayos tecnológicos, viabilidad comercial, adaptación a los requerimientos del usuario, etc. Realmente proporcionan una ventaja competitiva de gran valor para cualquier posicionamiento innovador en equipos, aplicaciones y servicios. – Representan un escaparate comercial para todo tipo de operadores, donde pueden evaluar las posibilidades reales de nuevos productos y servicios. En este apartado, nuestro país se caracteriza por acumular todo tipo de trabas al despliegue de infraestructuras, incluso a nivel experimental, salvo muy raras excepciones: barreras regulatorias, poca disponibilidad de capital, pocos acuerdos industriales entre los agentes para infraestructuras comunes, falta de agilidad para el uso de infraestructuras institucionales de centros de investigación (aunque cada vez menos en este caso), etc. Los dos primeros aspectos, las barreras regulatorias y la poca disponibilidad de capital, son los más relevantes y significativos: por una parte, no existe la “prioridad del pionero” como en Estados Unidos en cuanto a licencias especiales sobre recursos escasos o cierto tipo de infraestructuras. Los excepcionales casos donde ha habido algo (por ejemplo, en algunas licencias experimentales concedidas durante 1998 y 1999) han sido debidos más a la voluntad personal de algunos responsables de la Administración que a acciones sistemáticas sostenidas por una regulación específica. La falta de aplicaciones y servicios propios en sectores como el cable, LMDS e incluso satélite es debido, fundamentalmente, a la indisponibilidad de dichas infraestructuras a nivel experimental ANTES de la concesión de las licencias definitivas y la escasa dedicación de infraestructuras desplegadas para este propósito. Por otra parte, muy pocos inversores en nuestro país “ven” la utilidad de invertir en dichas infraestructuras si no son para comercializar inmediatamente servicios. No ven, en definitiva, la potencialidad de la innovación sino los resultados a corto plazo de la implantación de servicios “existentes”. Eso sí, se espera un retorno parecido al obtenido en una inversión destinada a infraestructuras soporte a innovaciones exitosas. El Satélite El satélite representa un importante soporte para la innovación y, como consecuencia directa, para el despliegue de nuevos productos y servicios, ya que puede permitir el ensayo de mejoras conceptuales y tecnológicas muy relevantes, sin los inconvenientes señalados. Se analiza, en primer lugar, la disponibilidad de banda ancha, para terminar con los factores tecnológicos (calidad de servicio y soporte multicast) que configuran una nueva concepción de productos y servicios de banda ancha realmente innovadores. Disponibilidad de banda ancha. El satélite proporciona capacidad (en Mhz) transformable directamente en Mbps totalmente garantizada (no hay “nadie” extremo a extremo) y bajo demanda, sin limite de distancia en su zona de cobertura. Esta posibilidad lo convierte en un soporte ideal para el desarrollo de soluciones innovadoras permitiendo el ensayo a todos los niveles: tecnológico, comercial, operación, mantenimiento, etc, con un nivel de inversiones muy razonable, en comparación a otros soportes. Por otra parte, no tiene barreras regulatorias como otros sistemas vía radio. La normalización del encapsulado de paquetes IP sobre el estándar de transporte MPEG-DVB permite la utilización de plataformas con amplia base (TV Digital) para la transmisión de datos IP, con el beneficio del abaratamiento de los terminales debido a la popularización del servicio de TV Digital. Es decir, utilizando el sistema de transporte de un servicio muy extendido para establecer una red IP multiservicio con un amplio alcance. Calidad de Servicio y soporte Multicast. La calidad de servicio extremo a extremo puede ser evaluada en toda su extensión para cada uno se los servicios al no existir ningún elemento extremo a extremo. Esta disponibilidad es fundamental de cara al estudio de la viabilidad comercial de dichos servicios. Por otra parte, por la misma razón anterior, el soporte Multicast está garantizado si las cabeceras de servicio y los terminales están diseñados para ello, aspecto muy recomendable en este y en otros casos. Una nueva concepción de las arquitecturas. Resulta bastante obvio que si el tráfico observado en una autopista en un sentido es permanentemente cuatro o más veces mayor que en el otro, no se diseñe la autopista “simétrica”, es decir, con el mismo número de carriles en los dos sentidos. El acceso ADSL es una autopista asimétrica y el satélite también. Si eso se entiende, no debe resultar tan difícil entender que, además, los carriles (sentidos) no tienen por qué pasar por el mismo soporte físico, es decir, uno puede ser proporcionado por el satélite (sentido “hacia” el usuario) y el otro (“desde” el usuario) por accesos convencionales. En resumidas cuentas, se “combinan” dos redes IP físicamente distintas para proporcionan un camino de ida y vuelta utilizando para cada uno de ellos lo “mejor” en cada caso. Si el satélite proporciona banda ancha, con amplia cobertura y “bajo demanda” parece razonable que se utilice para soportar el tráfico hacia el usuario mientras que el “bucle” de abonado convencional de banda estrecha, con cobertura también universal, se utilice para el otro. Lógicamente, esta arquitectura sólo será válida para los servicios cuyo tráfico se asemeje a la naturaleza física de la red utilizada, esto es, servicios de acceso de sedes o usuarios remotos a redes IP centralizadas, acceso a Internet y todo tipo de servicios multimedia de banda ancha: teleenseñanza, telemedicina, distribución masiva de información, telepublicidad, etc. Dada la limitación de capacidad disponible, será necesario evaluar muy bien en qué se emplea dicha banda ancha finita: su valor es su disponibilidad mientras que su peligro es que por el exceso de oferta en todo tipo de servicios a todos los usuarios se “mate” su calidad de servicio. Una nueva concepción de las aplicaciones. Siguiendo con el intento de ruptura del “piñón fijo” de la innovación exclusivamente tecnológica, pensemos en aplicaciones con soporte mixto unicast y multicast. Dado que uno garantiza la entrega de la información punto a punto y el otro su distribución multipunto, ¿sería posible realizar aplicaciones para el soporte de servicios con todas las ventajas sin los inconvenientes?. Si se piensa solo en la naturaleza del protocolo TCP/IP la respuesta es NO. Si se trasciende un poco más, sin llegar a romper el protocolo a nivel de red, pero sí a nivel de arquitectura, la respuesta es SI. – Es posible realizar sistemas con soporte unicast-multicast totalmente dinámicos, que permiten soportes multimedia de calidad (por ejemplo, imágenes con calidad TV para teleenseñanza, telepublicidad, transmisión de eventos) sin perder las características unicast de sesiones interactivas basadas en páginas Web. – Es posible realizar sistemas de envío masivo de información con técnicas multicast garantizando la recepción SIN ERRORES como si fuera una sesión unicast (Obsérvese que no es una “mejora” reduciendo la probabilidad de error mediante técnicas de corrección, sino que es un “cambio” a CERO errores garantizados). Lo anterior requiere soporte multicast, aspecto que no todas las redes ofrecen (la propia red Internet no lo soporta). Como conclusión, las nuevas concepciones de productos y servicios están originando un salto cualitativo en el propio desarrollo tecnológico asociado a ellos. El despliegue de nuevas redes IP tiene (o debería de tener en cuenta) estos conceptos dado que los servicios de nueva generación son realmente impensables en redes convencionales. El satélite proporciona un entorno ideal para su desarrollo y, en ciertos casos, para su propio despliegue comercial. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda J. Fabián Plaza Fernández Presidente de InfoGLOBAL Las innovaciones conceptuales son los auténticos motores de las revoluciones tecnológicas Para que la innovación en estos campos pueda ser posible, hay dos necesidades básicas: infraestructuras e inversión El satélite puede ser un elemento que ayude a eliminar las barreras decimonónicas para la innovación, además de ser, en sí mismo, un objetivo de la propia innovación Muy pocos inversores en nuestro país "ven" la utilidad de invertir en infraestructuras si no son para comercializar inmediatamente servicios ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satelite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
Artículo BIT
Telecomunicaciones y navegación por satélite: La contribución de la Agencia Espacial Europea
La contribución de la Agencia Espacial Europea La misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), organización creada en 1975 y de la que España es miembro fundador consiste en promover la cooperación espacial entre sus Estados miembros para fines exclusivamente pacíficos. Este mandato se ha traducido en el desarrollo de misiones científicas y de utilización práctica del espacio, desde la meteorología a las telecomunicaciones, pasando por la observación En lo que a estas aplicaciones prácticas se refiere, la ESA ha interpretado su misión de manera particularmente flexible a lo largo de los años. Así, desde el desarrollo de una capacidad europea, tanto industrial como operacional entre finales de los ‘70 y la primera mitad de los ‘80, el énfasis se fue trasladando al desarrollo y experimentación de nuevos servicios en cooperación con los operadores que se constituyeron a caballo entre los ‘80 y los ‘90. Actualmente, la ESA y la Unión Europea están decididas a reforzar su compromiso con el espacio a través de una Estrategia definida conjuntamente y cuyos principios fueron ratificados el 16 de noviembre de 200 por los Ministros europeos. Orientada a satisfacer las necesidades de los ciudadanos europeos y a impulsar la participación del espacio en la construcción europea, la ejecución de esta Estrategia en un momento en el que ambas instituciones se esfuerzan en acercarse aún más a los ciudadanos, contribuirá a poner definitivamente el espacio al alcance de toda la sociedad. El objeto de este artículo es ilustrar la capacidad de adaptación de la ESA desde su creación y su disposición para cooperar con todos los agentes del sector, desde la industria a los operadores, los usuarios y las instituciones. Aún siendo esta perspectiva histórica el hilo conductor de la exposición, este recorrido servirá también para recordar la participación de España en los programas de telecomunicaciones y navegación por satélite de la ESA. Los pioneros: OTS, ECS y MARECS En la misma líneas que otras potencias espaciales, en sus inicios la ESA centró su actividad de telecomunicaciones en dotar a Europa de suficiente autonomía tecnológica e industrial para diseñar y fabricar satélites capaces de soportar los servicios, esencialmente públicos, que se propusieron en aquellos primeros años: desde los enlaces para comunicaciones telefónicas y la distribución de programas de televisión a los servicios especializados para usuarios móviles. Si bien las primeras investigaciones en este área databan de finales de los ´60, los desarrollos tecnológicos asociados al satélite OTS (Orbital Test Satellite), lanzado con éxito en 1978 abrieron el camino a la implantación de sistemas operacionales en Europa. Basado en un diseño flexible, integrado por un módulo de servicio (también llamado plataforma) y un módulo de carga útil (o de pago) capaz de adaptarse a diferentes misiones, OTS inspiró más de 30 satélites sólo en Europa, además de calificar tecnologías que se han generalizado posteriormente como la estabilización en tres ejes y la banda Ku. Los satélites sucesores desarrollados por la ESA, cuatro ECS (European Communications Satellite) lanzados entre 1983 y 1988, y dos MARECS (ECS para comunicaciones móviles, inicialmente en entorno marítimo), lanzados entre 1981 y 1984, consolidaron la posición industrial europea y contribuyeron a la creación de EUTELSAT e INMARSAT, las dos organizaciones encargadas de su mantenimiento y operación. Asimismo, ECS y MARECS demostraron nuevos servicios de negocios y de difusión de televisión y radio basados en tecnologías digitales, paneles solares más potentes y otras innovaciones. España participó de manera modesta en ECS (0,53 %), al concentrarse por entonces la mayor parte de la contribución española a la ESA en los programas científicos. Sin embargo, nuestro país apostó decididamente por los servicios móviles, aeronáuticos en particular, a través del programa PROSAT asociado a MARECS (40,15 %) liderando el desarrollo de terminales de usuario para datos y voz (PRODAT y MSBN), software de control y operando las instalaciones que la ESA decidió ubicar en la estación de satélites de Villafranca del Castillo. Nuevas tecnologías y servicios: OLYMPUS y ARTEMIS La creación de los operadores de satélites regionales y globales, junto a la proliferación de sistemas domésticos al amparo de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 1977, en particular, que reguló el usó de la órbita geoestacionaria para servicios de radiodifusión por satélite) condujeron a una primera renovación del papel de la ESA en el ecuador de los ´80. En consecuencia, OLYMPUS se diseñó como un satélite multimisión de demostración tecnológica, para ensayar equipos y componentes necesarios en futuros satélites de telecomunicación, desde antenas orientables a repetidores en banda Ka (20/30 GHz), multiplexores conmutables y amplificadores de alta potencia basados en tubos de onda progresiva (TWTA). Este carácter tecnológico explica que su vida útil no fuera ajena a sobresaltos, cumpliendo no obstante la mayor parte de sus objetivos antes del final de su vida útil en 1993. Tras su lanzamiento en 1989 y como es habitual en satélites experimentales, la ESA puso la capacidad de OLYMPUS a disposición de las organizaciones, operadores y usuarios interesados. De este modo, sus cuatro cargas útiles permitieron un gran número de demostraciones piloto: televisión directa en 11/14 GHz con antenas de recepción de 0,3 a 1 m; servicios especializados de negocios a 12/14 GHz con estaciones VSAT de 2,5 m; nuevos servicios en 20/30 GHz con estaciones VSAT de 0,8 a 1,8 m. Asimismo se llevaron a cabo intensivas campañas y estudios de propagación para la banda Ka. Aprovechando estas oportunidades, España incrementó su contribución al 1% y posibilitando el acceso del entonces incipiente sector espacial español a tecnologías críticas que con el paso de los años se han traducido en productos suministrados habitualmente para satélites comerciales. Tal es el caso, por ejemplo, de las antenas de telecomando y telecontrol (TTC) o las estaciones de pruebas en órbita (IOT). Asimismo, España apostó fuertemente por el desarrollo de terminales y aplicaciones basadas en redes VSAT (DIANA y CODE) posteriormente adaptadas a INTELSAT e HISPASAT con los proyectos MERCURE y ETSIT, impulsados respectivamente por la ONU y el COIT. En paralelo con estas experiencias y otras actividades agrupadas desde 1992 en el programa marco de telecomunicaciones de la ESA denominado ARTES (y en los que España ha asumido un papel importante, OBP-SKYPLEX por ejemplo), se fueron ultimando los estudios para la puesta en marcha de otro satélite multimisión de demostración, ARTEMIS, diseñado particularmente para soportar servicios de retransmisión de datos entre artefactos espaciales y tierra, tanto en frecuencias ópticas (proyecto SILEX) como en microondas (bandas S y Ka). Tras su puesta en órbita en julio de este año, ARTEMIS apoyará también la introducción extensiva de servicios móviles y de navegación satélite en Europa. Por otra parte, dicho satélite incorpora innovaciones tecnológicas de gran potencial como la propulsión iónica, susceptibles de aplicación en satélites comerciales. España incrementó sustancialmente su contribución a ARTEMIS con un 7,5 %, impulsando la participación de la práctica totalidad de las empresas del sector que han demostrado y consolidado su madurez con trabajos como la estructura de la plataforma, los reflectores embarcados, equipos electrónicos, mecanismos y componentes de radiofrecuencia. Asimismo, España ha asumido también un papel clave en el segmento terreno de control y pruebas en órbita, que reutilizó gran parte de las instalaciones de OLYMPUS, e instalando una estación óptica en las Islas Canarias (IAC) para la calificación de SILEX. Espacio y sociedad: EGNOS-GALILEO Como puede inducirse de la exposición precedente, la ESA ha cooperado de manera ininterrumpida con operadores y usuarios en la concepción de sus programas. No obstante, es quizá con el interés renovado de Europa por la navegación por satélite en la segunda mitad de los ’90 cuando asistimos a lo que podría llamarse la “democratización del espacio”. Esto es así ya que, si bien los satélites de comunicaciones constituyen hoy el mayor mercado para el sector espacial, la navegación por satélite es un área con enorme potencial. Aún compartiendo esta convicción, Europa no dispone de un sistema propio de satélites capaz de aportar todos los servicios y beneficios de la navegación por satélite y las telecomunicaciones. El impulso inicial para resolver esta paradoja ha venido de la mano de la comunidad aeronáutica, a través de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) que aprobó en 1991 un plan para el desarrollo de los sistemas futuros de navegación aérea, figurando entre ellos, el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). El sistema se apoyaba, en una primera etapa, en los satélites de posicionamiento GPS estadounidense y GLONASS ruso, complementados con las instalaciones terrenas necesarias para satisfacer las exigencias de la navegación aérea. La importancia estratégica del sistema hizo que la Comisión Europea, la Agencia Europea para la Seguridad de la Navegación Aérea (Eurocontrol) y la Agencia Espacial Europea (ESA) decidieran coordinar sus actuaciones. En 1994, la ESA propuso a sus Estados miembros el desarrollo de una contribución europea, proyecto que se denominó EGNOS. Los beneficios derivados de EGNOS son numerosos: aparte de las muchas e importantes mejoras que proporcionará al tráfico aéreo será de gran utilidad para otros medios de transporte (marítimo, terrestre -tanto por carretera como por ferrocarril, etc.-) además de tener multitud de aplicaciones de valor añadido. Para coordinar e incrementar la participación española en EGNOS, el CDTI como delegación oficial ante la ESA, ofreció a AENA la posibilidad de participar en la iniciativa europea. Con la firma de un acuerdo de colaboración en enero de 1998 se alcanzó un hito fundamental al consolidar una participación del 11 %, lo que coloca a España en el quinto lugar y que permitió negociar un importante paquete de instalaciones – incluido uno de los cuatro centros de control o MCC, los cerebros del sistema -, en cuyo desarrollo e integración intervendrán diversas empresas españolas con responsabilidades de alto nivel. La complementariedad de los intereses de AENA y el CDTI ha facilitado la coordinación. En el caso del CDTI, su interés en el proyecto EGNOS deriva de que la iniciativa permitirá movilizar inversiones tecnológicas en España y contrataciones con empresas españolas con las que se reforzará la posición de la industria espacial. Por su parte, el de AENA reside principalmente en que permitirá disponer de unas infraestructuras que le asegurarán un papel activo en la introducción progresiva de GNSS a escala mundial. Europa se dispone a abordar el desarrollo completo de un sistema GNSS de segunda generación con satélites propios que le dotarán de autonomía técnica y operativa y que se ha denominado GALILEO. Del mismo modo que en EGNOS, la ESA está dispuesta a jugar su papel como agencia especializada de Europa para el desarrollo y aprovisionamiento de la constelación de satélites GALILEO y su segmento terreno de control asociado. España, que está muy bien posicionada en EGNOS, participa muy activamente en GALILEO. Corolario Cuando se prepara la próxima Conferencia Ministerial de la ESA, prevista para noviembre de 2001, todo indica que las aplicaciones espaciales ocuparán un lugar importante en el futuro de la ESA. En particular, se ultima ya un Plan que incluirá actividades para móviles, navegación y multimedia por satélite, además de las tecnologías necesarias para reforzar la posición de la industria europea en las grandes plataformas geoestacionarias. Asimismo, la ESA se dispone a promover aún más la cooperación con todos los agentes del sector y muy particularmente con los operadores de sistemas de satélites, al objeto de incrementar no sólo las garantías de éxito técnico, sino también las perspectivas de implantación de sus desarrollos. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda José Manuel Leceta García Ing. de Telecomunicación Jefe del Dpto. de Programas Tecnológicos y de Aplicaciones, CDTI Los satélites de comunicaciones constituyen hoy el mayor mercado para el sector espacial ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
Artículo BIT
Telecomunicaciones y navegación por satélite: Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones
Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones INDUSTRIA Y TECNOLOGÍA EN EL SECTOR ESPACIAL DE TELECOMUNICACIONES Una media de 27 satélites de tipo geoestacionario han sido contratados cada año en el período 19962000, para cubrir las necesidades de los casi 50 operadores existentes actualmente y que usan esta tecnología. Los servicios prestados que utilizan esta infraestructura situada a 36.000 Km. sobre la superficie terrestre complementan los recibidos a través de los sistemas terrestres basados en cables de pares, coaxiales, fibra óptica y enlaces radio. El éxito reciente de los satélites comerciales ha estado basado principalmente en los servicios de distribución y TV de pago donde la competitividad es superior a los sistemas convencionales. Actualmente los operadores basados en satélites consideran que los nuevos servicios en torno a Internet aportarán un fuerte crecimiento al igual que sucedió con la TV. En el área de los servicios móviles basados en constelaciones de satélites de baja órbita (LEOs) y órbita media (MEOs), los proyectos han tenido y continúan teniendo muchos problemas para asegurar la viabilidad económica de estas iniciativas (Iridium, Globalstar, Ico). Otras experiencias para telefonía móvil en el ámbito regional con satélites geoestacionarios están teniendo más éxito (ACES, THURAYA, y otros). Con estas perspectivas y a pesar de las turbulencias que el sector de telecomunicaciones está sufriendo existe un cierto consenso en estimar en 150 satélites de tipo geoestacionario el mercado para los próximos 5 años, aumentando significativamente el tamaño y complejidad de los mismos. Las operadoras basadas en satélites están también inmersas en un proceso de concentración y globalización aumentando sus mercados de actuación, como recientemente se ha comprobado al constituirse SES Global, empresa europea que al adquirir GE Americom operará 41 satélites geoestacionarios, configurándose como el líder del sector. Al igual que en el sector Telecom, las privatizaciones y la constitución de nuevos operadores están presentes en esta área (Eutelsat, Worldstar, y otros). Estructura industrial También la re-regulación y las privatizaciones han influido significativamente en la configuración de un sector industrial que a nivel mundial lo constituyen unas 10 empresas capaces de asumir la función de contratista principal, asegurando la fabricación, integración y pruebas de un satélite completo o su entrega en órbita. En este grupo se incluyen 3 empresas europeas que en el año 2000 lograron una cuota de mercado en torno al 50% como se presenta en la Fig. 1. Si analizamos algo más en detalle el sector europeo podemos comprobar la capacidad industrial global en el sector espacial, siendo Telecomunicaciones (34,2%) y Lanzadores (25,6%) las dos áreas de mayor peso específico (Fig. 2). Cuando se analiza la cifra de negocios de la industria europea por clientes, los contratos comerciales incluyendo Lanzadores representan el 47,9% y el mercado Agencia Espacial Europea (ESA) un 27,8%, siendo el volumen total estimado de las ventas consolidadas a nivel europeo 6.000 Millones de Euros. En cuanto al empleo directo, en su mayoría de muy alta cualificación, se estima en 35.000 personas dedicadas a actividades puramente industriales, contribuyendo España con un 4,2%. A título de ejemplo se incluyen en la Fig. 3 algunos datos de la compañía Alcatel Espacio, con capacidad de diseño, fabricación y venta de equipos de vuelo, que inició su actividad básicamente para el mercado Agencia espacial europea (ESA) y que actualmente tiene una importante actividad en los mercados internacionales para satélites comerciales de telecomunicaciones. Investigación y Desarrollo El éxito europeo en dos áreas: a) lanzadores (Ariane) y b) satélites comerciales (Alcatel Space y Astrium) con cuotas del 50% a nivel mundial (año 2000) se ha logrado en gran medida merced al esfuerzo sostenido de I+D realizado a nivel de programas nacionales, a los programas europeos enmarcados dentro de la Agencia Espacial Europea y al propio esfuerzo realizado por la industria privada. Es importante destacar que tanto en el ámbito Telecomunicaciones como Navegación la apuesta europea está siendo cada día más decidida a pesar de algunas incertidumbres asociadas a la defensa de intereses domésticos. En particular y en el marco ESA Telecomunicaciones se está preparando un programa a largo plazo 20022008 que se prevé presentar en la próxima Conferencia de Ministros a final de año. La orientación de los proyectos se dirige principalmente hacia la transmisión en banda ancha para servicios multimedia y hacia los sistemas interactivos en el marco de Internet, incluyendo la movilidad. Otras áreas de atención prioritaria serán las asociadas al desarrollo de grandes plataformas (100 transpondedores) y las demostraciones en órbita de nuevos subsistemas con procesado a bordo y tecnologías avanzadas. Este importante programa europeo de I+D ESA Telecom primará las relaciones con empresas industriales, operadoras, agencias espaciales de ámbito nacional y Unión Europea, siendo el objetivo básico mejorar la competitividad de los sistemas basados en satélites y los servicios prestados a nivel global por las empresas europeas. Una vez aprobado este plan se dispondrá de unos recursos anuales de 380 Millones de Euros durante el período 20022008, a ser financiados a la carta por los 15 países que constituyen la Agencia Espacial Europea. En la Fig. 4 se muestra la inversión por habitante en los programas ESA. La segunda línea importante de I+D se refiere a la reciente aprobación por parte de la Comisión Europea para el período 20022006 del VI programa marco de investigación. Este programa incluirá proyectos financiados al 50% con las empresas de los países miembros y por primera vez incluye la actividad espacial como sector estratégico. El presupuesto asignado a la actividad aerospacial alcanza 200 Millones de Euros/año, siendo los temas prioritarios navegación por satélite, vigilancia del medio ambiente y seguridad e integración segmento espacial y terrestre en el área de Telecomunicaciones. En el área de Navegación destacable el programa GALILEO, iniciativa a nivel europeo, que con sus 30 satélites a desarrollar y fabricar así como todos los nuevos servicios y terminales impulsarán significativamente todo el sector en los próximos años. La financiación de este programa, con un coste estimado de 3.300 Millones de Euros será realizada con fondos públicos en su fase de diseño y validación y con participación privada para la fase de operación. Las Telecomunicaciones para Defensa Aun siendo el Espacio un elemento clave en muchas áreas de la Defensa nos vamos a referir en este punto exclusivamente a las Telecomunicaciones por satélite en el entorno europeo. Por una parte si analizamos el sector industrial, ya sea a nivel de contratistas principales, integradores de subsistemas, fabricantes de equipos o componentes, la especialización Defensa prácticamente no existe. Esta es una de las consecuencias de la reducción de los presupuestos por parte de todos los países europeos y la consiguiente reestructuración de las compañías, consolidando de forma creciente el concepto de las tecnologías de doble uso, la polivalencia de los recursos humanos y respetando los requisitos específicos de los clientes de Defensa. Sin embargo sí encontramos importantes diferencias en el modelo adoptado por cada país para resolver sus necesidades operativas en el área de telecomunicaciones espaciales con dos modelos básicos: a) prestación de servicios desde un operador con satélites multimisión, habitualmente el más competitivo en cuanto a coste se refiere y b) inversiones directas por los Ministerios de Defensa en satélites dedicados siendo responsables de la operación y mantenimiento. En el ámbito europeo hay cinco países (Francia, España, UK, Turquía, Italia) que tienen satélites propios multimisión y/o dedicados que actualmente se enfrentan a la renovación de sus satélites en un escenario de reducción de costes y demanda estable. Si a este contexto añadimos la evolución de la tecnología, liderada principalmente por el sector comercial, hacia grandes satélites para reducir el coste por canal y optimizar los escasos recursos de posiciones orbitales, se entiende la difícil decisión en que se encuentran actualmente muchos gobiernos europeos. Teniendo en cuenta que la vida de los nuevos satélites GEO está ya en 15 años, que las operaciones conjuntas entre los países europeos están aumentando de forma progresiva y que en pocos años habrá un exceso de oferta en las bandas especificas para Defensa, la solución más conveniente técnica y económicamente sería participar en el desarrollo de un sistema conjunto de satélites a nivel europeo, utilizando varias posiciones orbitales y con financiación compartida. Hay ejemplos recientes, en el área de Observación de la Tierra con el programa Helios, donde Francia, Italia y España han compartido diseño, fabricación y explotación de este sistema con éxito. La solución transitoria en el caso de España conduciría a la adquisición de un solo satélite multimisión para sustituir a los actuales H1A y H1B y obtener la redundancia desde un país aliado europeo, participando sucesivamente en un gran proyecto europeo de tipo dedicado para aplicaciones gubernamentales. CONCLUSIONES E IMPACTO EN ESPAÑA De las consideraciones anteriores se pueden extraer algunas conclusiones: a. Consolidación de grandes operadores europeos (SES Global, Eutelsat), alianzas y participaciones accionariales en las operadoras regionales (HISPASAT, TELENOR…), dos grandes grupos industriales (Alcatel Space, Astrium) y un tejido industrial basado en 115 compañías activas en el sector espacial europeo con tendencia hacia una mayor concentración. b. España está presente en este sector de futuro con importantes empresas de telecomunicaciones usuarias del satélite (Telefónica, Retevisión, Canal Satélite, Vía Digital…), operadoras regionales (Hispasat), empresas fabricantes de equipos (Alcatel Espacio, EADS CASA Espacio, INDRA Espacio, otros), centros de innovación (INTA), instalaciones ESA (Villafranca del Castillo), instalaciones NASA (Robledo de Chavela) y otros. c. Oportunidades significativas a corto plazo que pueden considerarse como mercado doméstico: • Expansión de HISPASAT hacia América Latina con nuevos satélites (Amazonas) para Brasil y sustitución H1A/H1B con H1E • Aumento de la contribución española en los programas de la Agencia Espacial Europea (ESA) por parte del CDTI (Ministerio de Ciencia y Tecnología) acorde a las nuevas políticas I+D+I • Proyectos dentro de la UE (VI programa marco) • Participación española en GALILEO (11%) • Renovación de las comunicaciones militares por parte del Ministerio de Defensa. d. Oportunidades en exportación para las empresas más competitivas, ya sea en nuevos programas internacionales o a través de los retornos indirectos, eficazmente gestionados por el CDTI, correspondientes a los satélites Hispasat 1A/1B/1C/1D que fueron adjudicados a ASTRIUM y ALCATEL Space. Esto significa que España en su conjunto sectorial debe consolidarse como el quinto país europeo, con presencia activa en casi todas las áreas de las telecomunicaciones y navegación por satélite, manteniendo un esfuerzo sostenido en I+D y asegurando la coordinación entre los diferentes agentes que configuran el sector. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda Luis García Echegoyen Presidente y Director General de Alcatel Espacio ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
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Telecomunicaciones y navegación por satélite: Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO
Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO Por iniciativa de diversas instituciones, Europa ha decidido contribuir al sistema GNSS (Global Navigation Satellite System) y hacerlo en dos fases. La primera se conoce como EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) y está en avanzado estado de desarrollo. Consiste en un sistema que, utilizando las señales del GPS estadounidense y, tal vez, del GLONASS ruso, persigue obtener las mejoras en precisión, integridad, disponibilidad y continuidad necesarias para su aplicación a la navegación aérea así como a cualquier otro vehículo, siguiendo un criterio multimodal. La segunda fase, conocida como GALILEO, ha sido recientemente aprobada y proyecta construir un sistema independiente del GPS, con constelación propia y bajo control civil de la UE. Saber dónde estamos. Para poder desplazarse de un lugar a otro, el hombre ha necesitado, desde los tiempos más remotos, conocer dos cosas: su posición y la dirección a seguir para alcanzar el lugar de destino. Al principio, el reconocimiento del terreno o de la costa era el procedimiento utilizado. Enseguida se hizo necesario buscar métodos basados en conceptos distintos, sobre todo para viajes largos o a través del mar sin avistamiento de la costa. Mucho antes del nacimiento de Cristo ya se utilizaban el sol y las estrellas. Mediante los cuadrantes, sextantes, ballestillas y astrolabios, los navegantes utilizaban el sol en su cenit y la polar para determinar su latitud. Las primeras referencias escritas sobre la utilización de la brújula (o “aguja de marear” como se le llamaba en el castellano de la época) datan del siglo XII d. C. Este sencillo dispositivo supuso un gran avance, permitía estimar el rumbo en todo momento sin observar el cielo y facilitó los viajes transoceánicos. La determinación de la longitud estaba unida a la precisión del reloj que se utilizase. Salvo los prolijos métodos basados en la observación de sucesos astronómicos, hasta el siglo XVIII no se obtuvieron cronómetros suficientemente precisos que redujeran el error tras varios días de navegación a límites razonables. La invención de la radio por Marconi en 1895 dio paso a los sistemas de radionavegación, utilizados ya en la primera guerra mundial y que fueron creciendo hasta llegar a la multitud de sistemas basados en radiocomunicaciones terrenales: OMEGA, TACAN, LORAN, VOR... hasta los locales ILS y MLS, sin olvidar la importancia del radar. Finalmente, los sistemas hoy disponibles basados en satélites -GPS y GLONASS- presentan unas características muy ventajosas en cobertura, precisión e incluso coste y permiten apostar a que la siguiente generación batirá en toda regla a todos los sistemas de navegación conocidos. Se cierra así, por el momento, un ciclo en la historia de la navegación de la humanidad por el planeta Tierra: empezó mirando al cielo utilizando las estrellas como referencia y hoy vuelve a mirar al cielo utilizando los satélites. Los sistemas basados en satélites. Conviene precisar que, en este campo, la palabra navegar tiene la acepción de saber la posición. En sentido amplio, la función navegación proporciona los valores de posición y velocidad (tanto lineales como angulares) del móvil, respecto de un sistema de referencia previamente definido. Un sistema de navegación por satélite se funda en los mismos algoritmos que la vieja triangulación de los agrimensores egipcios: conocer las distancias a determinados puntos del lugar que se quiere referenciar. La versión moderna del problema exige la existencia de una constelación de satélites, de los que, en cada instante, se conoce su posición. Es posible saber lo que tarda una señal electromagnética emitida por un satélite en llegar al receptor. Por otro lado, la velocidad de propagación de la señal es conocida, luego se puede calcular la distancia entre el receptor y el satélite. Si los relojes de los satélites y del receptor estuvieran sincronizados, sabiendo la distancia entre el móvil y tres satélites cualesquiera a la vista estaría resuelto el problema de triangulación. No obstante esto es algo más complicado y aparecen desde el primer momento tres de los problemas del sistema: la sincronización, los errores en la propagación de la señal y la calidad del conocimiento de la posición de los satélites. El problema de la sincronización se resuelve calculando la distancia a un cuarto satélite, o sea, utilizando una ecuación más que permite obtener el error de cero (offset) entre el reloj del receptor (barato) y los relojes atómicos (caros) instalados a bordo de los satélites. Los errores debidos a la velocidad de propagación (errores tropo-ionosférico) se pueden estimar y corregir con diversas técnicas: utilización de distintas (dos al menos) portadoras que tienen retardos diferentes, o sabiendo la posición, por otros medios, de un punto conocido y viendo las diferencias (método diferencial, aunque está técnica también corrige otros errores) o, mucho más sencillamente basándose en modelos físicos que proporcionan una aproximación más rudimentaria. Hay que añadir, en esta descripción rápida y general, que los sistemas de navegación por satélite proporcionan además una base de tiempo de extraordinaria calidad, disponible en todo momento en cualquier punto del mundo, lo que permite su utilización en aplicaciones que requieran sincronización o donde sea fundamental una base de tiempos precisa y estable. Estrategia europea. La existencia del GPS norteamericano, y en menor medida el GLONASS ruso, siempre supuso para los Estados europeos una toma de conciencia de su debilidad estratégica y tecnológica en este campo. Mediados los años ochenta, la Agencia Espacial Europea (ESA) da carpetazo a sus propias ilusiones de desarrollar un sistema propio de navegación por satélite, en el que había empezado a trabajar, conocido como NAVSAT. La ESA prosigue su desigual batalla preparando a la industria europea mediante pequeños contratos tecnológicos, sin recursos para lanzarse por el momento al sueño de desarrollar y desplegar una constelación propia. No obstante, la idea y la necesidad estaban ya presentes en muchas mentes de la Unión Europea, que se iba perfilando, cada vez con mayor claridad, una potencia mundial. El principio de los noventa supuso un paso intermedio en la forma de una aproximación menos ambiciosa, que se concreta con la creación del Grupo Tripartito (UE, ESA y Eurocontrol) en el año 1994 para poner en marcha lo que se conocerá mas tarde como EGNOS que, aprovechándose de la existencia de una señal GPS libre (Standard Positioning Service), intenta mejorar las prestaciones ofrecidas, sobre todo introduciendo lo que se llama el canal de integridad. EGNOS supone también la respuesta competitiva europea al desarrollo del Wide Area Augmentation Service (WAAS) en EEUU –destinado al área geográfica de América- y del MSAS en Japón –destinado a Asia-. Así, Europa desarrolla y fabrica su propio sistema, interoperable con WAAS y MSAS. En 2002 está prevista la entrada parcial en servicio del WAAS y en 2008 del MSAS. Aunque EGNOS es una pieza clave por lo que supone de experiencia en un sistema de navegación, la Unión Europea vuelve con el cambio de siglo (cada década parece resurgir el interés) a lo que es realmente un sistema europeo autónomo de navegación satélite, que se bautiza con el nombre de GALILEO. Por fin parece que Europa se agrupa uniendo para este proyecto su Institución política, la Comisión Europea (CE) y su Agencia Espacial (ESA). Ambas organizaciones acuerdan lanzar el programa de forma preliminar en 1999, a través de resoluciones aprobadas al mas alto nivel. Durante 2000 y 2001 se realizan estudios básicos de viabilidad y definición para finalmente el 5 de abril de 2001 la Comisión de Transportes de la UE, aprueba (con algunas acciones que habrán de ser cumplimentadas antes de fin de 2001) la fase de desarrollo del programa GALILEO, a comenzar en 2002. El programa EGNOS. El programa EGNOS consiste en desarrollar un complejo sistema para complementar las señales ya existentes y disponibles de GPS y, en su caso GLONASS, de forma que se puedan cumplir requisitos de usuario muy exigentes no sólo en cuanto a precisión sino también desde el punto de vista de seguridad, como los que solicita la aviación civil. Y además, se tiene igualmente en cuenta que otros usuarios menos exigentes puedan beneficiarse de sus mejores prestaciones, por lo que tendrá un impacto indudable también en el transporte por tierra y por mar. El programa EGNOS se propone mejorar los siguientes parámetros: • Precisión • Integridad • Disponibilidad del servicio • Continuidad del servicio Los principales requisitos de EGNOS se incluyen en el cuadro adjunto. La precisión debe llegar hasta los 4 metros en horizontal. La integridad, o capacidad del sistema de ofrecer una comprobación independiente de la validez y precisión de la señal de cada satélite, debe proporcionar tiempos de alerta mejores que 6 segundos y el servicio debe estar disponible, al menos, el 99% del tiempo. Los sistemas GPS y GLONASS tienen las limitaciones inherentes a estar controlados por los gobiernos de Estados Unidos y Rusia y con aplicaciones militares prioritarias, en vez de estar bajo control de un organismo civil internacional. En estos aspectos, EGNOS introduce algunas mejoras: por ejemplo, reduce el error (“selective availability” o SA) que intencionadamente se introducía hasta hace poco tiempo en la señal GPS disponible para usuarios civiles. Resumiendo un sistema muy complejo, el EGNOS desarrolla tres funciones de mejora principales: de medida de distancia, de integridad y de corrección diferencial de área amplia. Esto se lleva a cabo mediante los elementos de la figura. Se refuerza la constelación GPS y GLONASS con cargas de pago en tres satélites GEO, dos de Inmarsat y el Artemis de ESA, que simulan satélites GPS adicionales y además difunden las señales de corrección y de integridad a los receptores de los usuarios. Se dispone una red de estaciones de tierra (RIMS) que reciben las señales de los satélites GPS/GLONASS y las envían, mediante la red de telecomunicaciones EWAN, a los Centros Principales de Control (MCC) donde se calculan las correcciones para mejorar la precisión así como establecer la integridad. Las estaciones terrenas NLES generan las señales y las envían a los satélites GEO. Ya está disponible la señal EGNOS pre-operacional (ESTB), con los objetivos de probar el propio sistema y demostrarlo a los usuarios potenciales. Para el año 2004 está previsto que EGNOS entre en servicio en fase operativa avanzada (AOC), mejorándose posteriormente en términos de disponibilidad y continuidad hasta llegar a la capacidad operativa total (FOC). El programa GALILEO. Galileo se define como un programa europeo, civil, independiente, de cobertura mundial e interoperable con el GPS norteamericano. Proporcionará distintos servicios de navegación, desde un servicio gratuito, equivalente al existente con GPS, hasta servicios tarificables de acceso controlado y prestaciones garantizadas y, finalmente, servicios de uso gubernamental. Galileo incorpora algunas novedades importantes, que le configuran como un auténtico servicio: ofrece un canal de integridad que no posee GPS, y como se ha visto es la aportación fundamental de EGNOS y WAAS. Y servicios de tipo humanitario: servicios de salvamento (SAR); diseminación de datos relacionados con la navegación (datos meteorológicos, información sobre alertas de tráfico y accidentes, etc.). El programa GALILEO es un programa complejo que consiste en: Constelación de 30 satélites (27 activos + 3), en tres planos de 56 grados de inclinación y orbitando a 23.616 km de altitud Segmento tierra para controlar los satélites, las funciones de navegación, orbitografía, sincronismo, integridad global, enlace ascendente, etc. Los complementos de este segmento a nivel regional y local proporcionan las prestaciones más exigentes. Los equipos principales que cada satélite embarca son: cuatro relojes atómicos (2xH-Maser y 2xRb), la carga de pago de navegación que transmite cuatro portadoras moduladas con los códigos y datos, un transpondedor para SAR y una antena fija que apunta constantemente a la Tierra. En la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2000 de Estambul (WRC 2000) se reservó espectro para Galileo, en bandas L y C. El calendario de desarrollo prevé que a finales de 2005 una mini-constelación con 4 satélites estará operativa y garantizará la funcionalidad técnica del programa. El despliegue total de Galileo será en 2008. A partir de 2005, la infraestructura de EGNOS se integrará en Galileo. Los costes estimados para la puesta en marcha del sistema alcanzan los 3.250 M¤ y los de operación hasta 2020 se estiman en 2.640 M¤ . Se está en negociaciones para incorporar financiación privada. Galileo, además de sus aspectos estratégicos, posibilita la creación de un sin número de aplicaciones para la aviación y el transporte en general y el uso de su base de tiempo para múltiples aplicaciones de sincronización. Los estudios de mercado predicen 700 millones de usuarios de Galileo en 2020. Los análisis coste-beneficio estiman beneficios económicos comerciales directos de 62.000 M¤ a los que hay que añadir 12.000 M¤ en beneficios para la sociedad (menor duración de viajes, menor contaminación, etc.) hasta el año 2020, para el mencionado coste de alrededor de 6.000 M¤. Aportación española. Es preciso mencionar la importante aportación española en este campo. Las instituciones y la industria están siendo piezas clave en todo este proceso. Entre las primeras destacan los Ministerios de Fomento y de Ciencia y Tecnología a través de la Dirección General de Aviación Civil, el Ente Público Aeropuertos Españoles y Navegación Aérea (AENA) y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI). Han visto la oportunidad con suficiente anticipación para posicionarse adecuadamente. Hay que mencionar la importante contribución de Dª Loyola de Palacio al frente de la Comisaría de Transporte de la UE. En el programa EGNOS, España participa con el 15%, retornando en trabajos para la industria. Uno de los cuatro MCC se instalará en el Centro de Control de Tránsito Aéreo de Madrid y será operado por AENA. Las empresas involucradas en el desarrollo son INDRA, GMV y SENER. En el programa GALILEO se ha formado una nueva compañía, GALILEO Sistemas y Servicios (GSS) participada por AENA, HISPASAT, INDRA, GMV y SENER (en proceso de adhesión ALCATEL Espacio y EADS-CASA Espacio), con el propósito de dar una respuesta global tanto desde el punto de vista industrial (suministradores de infraestructura de vuelo y tierra) como creadora de servicios de valor añadido al programa. GSS está en negociaciones para formar parte de la compañía en el ámbito europeo que lleve a cabo esta notable empresa técnica. Hay que añadir la contribución a través del segmento usuario, tanto en el área de equipos terminales como de aplicaciones, de muchas compañías que trabajan en sistemas basados en GPS. Se abre ahora una oportunidad formidable con EGNOS y GALILEO. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda Jorge Deza Enríquez Director del Dpto. de Telecomunicaciones. SENER Santiago Hernández Ariño Director del Programa Galileo. SENER ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015
Artículo BIT
Telecomunicaciones y navegación por satélite: La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha
La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Decir que Internet, y más concretamente el protocolo TCP/IP, han cambiado el mundo, parece hoy en día algo evidente. El “lenguaje” de comunicación IP se ha ido extendiendo en nuestras vidas, y comenzará en los próximos años a inundar nuestros hogares más allá de los PC y consolas para instalarse para siempre en nuestros electrodomésticos, empezando por el televisor. Pero el satélite parecía “lejos” de verse afectado de forma significativa por esta revolución salvo por el aumento en el tráfico de datos (quizás por los 36000 Km. de distancia que les separan de la tierra). Pero nada escapa a la revolución IP. Con mayor intensidad incluso que la revolución que supuso a la industria la aparición de la televisión digital frente a la televisión analógica, en la que en menos de 4 años se han multiplicado por 6 el número de canales transmitidos por los sistemas de satélite, mejorando la calidad en imagen y sonido así como el desarrollo de nuevas prestaciones: desde el audio digital hasta los servicios interactivos. Ahora, con la llegada de los nuevos servicios IP de banda ancha se han disparado las previsiones en cuanto a las posibilidades de desarrollo de las telecomunicaciones por satélite durante la próxima década. Poco a poco se están reconvirtiendo los Mhz utilizados habitualmente para transmisión de TV, voz ó datos respectivamente, en Mbps con soporte multiformato, desde TV (DVB ó StreamingIP ), voz sobre IP, y datos WWW, con un camino de retorno sobre las redes IP existentes, teléfono, RDSI, incluso GSM, garantizando el mínimo coste en este sentido de la transmisión (un usuario en Lima que reciba un servicio IP desde Europa, realizará el retorno a coste de llamada local desde su proveedor Internet en Perú). Podríamos considerar tres grandes motores en el desarrollo de los servicios IP por satélite: • El grupo DVB • Plataforma de servicios IP con soporte multicast • La globalización de tecnologías, servicios y contenidos El estándar DVB Uno de los grandes protagonistas y artífices de este cambio ha sido el grupo DVB (Digital Video Broadcast). Demostrando una enorme visión de futuro, y no menos esfuerzos en vencer desconfianzas, desde el año 1995 el grupo DVB ha estado desarrollando las especificaciones y estándares para la transmisión de datos IP en el estándar de televisión digital DVB, cerrando las primeras versiones en 1998. La estandarización ha posibilitado el desarrollo de servicios IP con una base ya instalada de antenas de recepción los hogares europeos con tamaños entre 45 y 80 cm de diámetro, y con costes orientados a un mercado de consumo dada la enorme base de clientes potenciales en el entorno residencial (del orden de 40 millones de usuarios de antenas individuales de satélite en Europa). Además, el “modem” o tarjeta de recepción IP-DVB es el mismo en cualquier plataforma de satélite que utilice el estándar, lo que significa que un usuario alemán que acceda a servicios sobre el satélite Astra puede utilizar la misma tarjeta de recepción que un usuario que utilice la plataforma de un operador en el satélite Hispasat. Por otro lado, la posibilidad de utilizar conjuntamente servicios de televisión digital con servicios IP sobre la misma plataforma DVB posibilita a los operadores optimizar la utilización de los transponders lo que reduce en muchos casos el coste por Mbps de utilización del satélite y será una de las vías de desarrollo de los nuevos servicios interactivos para TV por satélite basados en protocolo (por ejemplo Internet TV). Plataforma de servicios: protocolo IP con soporte multicast Si bien el desarrollo inicial de servicios sobre las plataforma IP Vía satélite ha sido el acceso a Internet o Intranet de alta velocidad con soporte típico de 2 a 4 Mbps hasta 40 Mbps, el verdadero “motor” de servicios esta siendo el soporte del protocolo IP multicast, que permite la recepción simultánea de la misma información a un número indefinido de receptores sin necesidad de repetir el envío, por lo que el ancho de banda necesario para la transmisión, por ejemplo de una sesión de tele-enseñanza, es independiente del número de usuarios que reciban la sesión y solo dependerá de la calidad (en Kbps, por ejemplo 1024 Kbps) que hayamos solicitado. De esta forma, IP multicast se convierte en el sustituto del formato Broadcast a nivel de datos, obteniendo todo el rendimiento de la amplia cobertura geográfica de los sistemas de satélite y convirtiéndose en la parte fundamental de los servicios relacionados con la emisión de vídeo y audio sobre IP así como los servicios de distribución masiva de ficheros o información . Actualmente el soporte de IP multicast en redes terrestres es limitado, aunque esta creciendo. El satélite se convertirá en el sistema de red troncal que “enlazará” los proveedores de contenidos con las diferentes redes terrestres con futuro soporte multicast (ADSL, cable fibra óptica, LMDS etc.). Como características generales ofertadas por una plataforma de servicios IP estarían: – Soporte IP multicast: coste de los servicios independiente del número de usuarios receptores – Soporte de redes IP, Intranet/Internet de alta velocidad (hasta 40 Mbps) – Coste independiente de la distancia – Gestión dinámica de la calidad de servicio (podemos realizar la transmisión de un evento a 512 Kbps y el siguiente evento a 1024 Kbps, sin ningún cambio en los equipos de recepción ni transmisión) – Coste por utilización no por disponibilidad – Soporte de Seguridad a nivel DVB, IP y sistemas propietarios La globalización de tecnologías, servicios y contenidos La globalización, la similitud de mercados y contenidos, es otro de los factores determinantes del desarrollo de los sistemas de satélite sobre IP ya que permiten potenciar la característica de amplia cobertura geográfica habitual en los sistemas de satélite. Pongamos por ejemplo la transmisión de un evento como un concierto ó una clase de tele-enseñanza en un operador de servicios IP que disponga simultáneamente de cobertura Europea y Americana en su plataforma de satélite. Ese concierto/sesión de tele-enseñanza estará disponible a un mercado potencial enorme, con clientes no solo entre los usuarios con antena receptora, sino también entre los usuarios de redes de banda ancha terrestre (Cable, ADSL, LMDS) según sea el tipo de plataforma IP. Y todo ello al mismo coste y sencillez de gestión que el acceso a su mercado local gracias a la utilización de un entorno IP. El efecto sobre la industria de contenidos será igual o mayor que el efecto que tuvo la TV por Satélite. Servicios: aplicaciones “del mundo real” más allá de los servicios puntocom De igual forma que otros servicios de telecomunicación, los servicios IP sobre satélite no tienen su potencial en el acceso a Internet en alta velocidad, como inicialmente se desarrollaron en 1998 y 1999, sino que los verdaderos servicios de valor añadido están mucho mas cerca de aplicaciones en el mundo real, independientemente que utilicen IP como protocolo de comunicaciones. Es el caso por ejemplo de los sistemas de actualización software, los servicios de tele-publicidad en pantallas de TV o los sistemas de tele-enseñanza. Por otro lado la mayor parte de los servicios están orientados al mercado de empresas y corporaciones, si bien es cierto que el bajo coste de los terminales, tanto individuales como de red LAN, permiten también desarrollar aplicaciones y servicios en el mercado microPYME y SOHO. Como ejemplo de servicios y aplicaciones podemos citar: Intranet/Internet de alta velocidad: Permite descargar a las empresas del tráfico WWW de sus redes corporativas dedicándolas al tráfico de las aplicaciones críticas del negocio, con costes independientes de la distancia y el número de estaciones. Tele-enseñanza - Seminarios y conferencias On-line: Transmisión de video, audio y presentaciones powerpoint con posibilidades de participación de ponentes y control de acceso a las sesiones. TV sobre IP: Eventos, conciertos ..etc.: Con los nuevos formatos de Windows media, podemos disponer de calidad de transmisión cercana al DVD con tan solo 1 Mbps de ancho de banda, y siempre la misma calidad garantizada a todos los receptores. Televisión de negocios: El poder complementar seminarios, presentaciones de empresa, reuniones de venta con un coste mínimo, junto a información financiera etc. Tele-publicidad: Algunas de las pantallas de TV que actualmente vemos en escaparates y centros comerciales ya se actualizan hoy mediante software de distribución masiva de ficheros multimedia Actualización remota de software: La capacidad de enviar un CDROM en 10 minutos simultáneamente a miles de PC`s es una herramienta fundamental en la actualización remota de software, actualización de kioscos de acceso a Internet y puntos de información multimedia, venta de software (juegos /audio / vídeo/ aplicaciones), así como replicación de sitios Web para proveedores de contenidos. El futuro Todavía quedan nuevas sorpresas, especialmente a nivel de aplicaciones y servicios, aunque también a nivel de tecnología. La mejora de los sistemas de emisión y recepción permitirán en un futuro cercano (ya funcionan en sistemas “profesionales”) la utilización de técnicas de modulación 8PSK y 16QAM, que permitirán duplicar la capacidad existente antes de 3 años, tanto en los nuevos satélites como en los actuales, sin modificaciones en el sistema de satélite, solo en los equipos de emisión y recepción. Tanto Hispasat, como Astra, Eutelsat Intelsat y otros operadores de satélites están anunciando proyectos ampliación de su capacidad espacial con el lanzamiento de nuevos satélites con mayor capacidad que los actuales, centrando su oferta hacia los nuevos servicios IP lo que prueba la apuesta por el crecimiento del mercado de servicios avanzados sobre satélite. A partir de ahora, si accede a contenidos multimedia con calidad audio y video nunca vista en su PC, o percibe como descargan en su “máquina” nuevas versiones de software en cuestión de minutos, mire por la ventana para ver si hay una antena instalada en su edificio. Si es así enhorabuena y bienvenido a los servicios de banda ancha vía satélite. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda Javier Herrero Sánchez Director de Tecnología y Explotación de Alarcos Telecomunicaciones 2000 ARTÍCULOS Telecomunicaciones y navegación por satélite Radiocomunicaciones por satélite Hispasat, hacia la internacionalización Galileo: el sistema europeo de navegación por satélite El satélite como soporte para la innovación en productos y servicios La contribución de la Agencia Espacial Europea Industria y tecnología en el sector espacial de telecomunicaciones Estrategia europea en los sistemas de posicionamiento y navegación por satélite. Los programas EGNOS y GALILEO La nueva “edad de oro” del Satélite: Servicios Avanzados IP de Banda Ancha Los sistemas de satélites no geoestacionarios EUTELSAT, la respuesta a las necesidades IP y multimedia Comunicaciones bidireccionales por satélite utilizando la banda Ka
30 oct 2015