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1999 n. 4-99 - Archivo Digital del COIT

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Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Programas de radio en la apertura <strong>del</strong>s e rv i c i o .El encaminamiento <strong>del</strong> tráficotelefónico transatlánticoAparatos de radio.Los satélites han permitido en primer lugarenlaces geodésicos entre continentes,además de enlaces de telecomunicacionesintercontinentales con caudales suficientespara llevar las señales de televisión.Si hoy día el tráfico Internet masivoentre Estados Unidos y Europa pasa engran parte por las fibras ópticas de cablessubmarinos, no se debe olvidar que desde1964 son los satélites Intelsat los que hanasegurado esta función aumentando regularmenteel tráfico en el curso de losaños. Intelsat I ofrecía 240 circuitos telefónicos,Intelsat III 1.500, Intelsat IV4.000 después 6.000, Intelsat V de 12.000a 15.000. A partir de Intelsat VI se alcanzaron120.000 circuitos; hoy día están sobrepasados.La mayoría de estos satélitesIntelsat están construidos por equipos industrialesdonde han intervenido AlcatelSpace, Space Systems/Local, Hughes.Actualmente los satélites Intelsat IXestán en construcción en Toulouse (AlcatelSpace) y en Silicon Valley (Loral). Ladimensión de estos satélites está estrechamenteligada a las prestaciones <strong>del</strong>os lanzadores disponibles.Evolución de la potencia de loslanzadoresLos lanzadores determinan el tamaño <strong>del</strong>os satélites y en consecuencia la potenciaembarcada (por ejemplo 10 Kilowatios)y, por tanto, la capacidad en órbita.Los lanzadores aumentan en potenciacon Ariane 5, Delta 3 y 4, Atlas 3, ProtonBreeze M, Sea Launch y Longue March.Diferentes lanzadores, en particularDelta 2 y Soyouz, muestran su capacidadpara lanzar constelaciones y desplegarlasen un año.Además, ciertas evoluciones a bordo <strong>del</strong>os satélites como la propulsión plásmica,y las baterías Litio-ion contribuyen al aumentode las prestaciones de los cohetes.Esto ha conducido a las industrias aconstruir satélites más grandes y más potentescomo el HS 702 y el Spacebus4000.Firma <strong>del</strong> contrato en el Telecom deGinebra.La televisión directa por satéliteDoscientos satélites giran sobre el arcogeoestacionario a 42.164 Km en un día sideral.La mayoría son satélites de telecomunicacionescon misiones de reencaminamientode televisión, de televisión directao de telefonía.El primer satélite geoestacionario, SYN-COM, fue lanzado por ATT en 1964 y marcóel comienzo de la actividad de telecomunicacionespor satélites en Estados Unidos,con la serie de satélites TELSTAR. Estaactividad se encuentra actualmente enla sociedad Loral Skynet, asociada de AlcatelSpace en el programa Europe*Star.La evolución de los satélites sigue lade las tecnologías: antenas de lóbulosconfigurados para adaptarse a los contornosde las zonas a comunicar, antenasactivas, equipadas en frecuencia despuésde las necesarias experiencias depropagación y estudios de las atenuacionesligadas a los aerosoles, propulsiónplásmica, baterías Litio-ion teniendouna prestación superior frente a la masae m b a r c a d a .En Rusia, los satélites de telecomunicacionesse fabrican armonizando lastecnologías occidentales y rusas con todaslas funciones ligadas a la plataformaen contenedor presurizado. Son los satélitesSesat y Express A.La cooperación científica muy fructuosaentre la URSS y Francia, establecidaen 1967, se prosiguió a nivel industrialentre Alcatel Space y la firma rusaNPO/PM de Krasnoyarsk (Siberia). Cuatrosatélites han sido ya construidos, alos que seguirán otros.Aplicaciones multimedia: Laconstelación SkyBridgePara responder a la demanda de los serviciosen banda ancha, los operadores de248


SATÉLITES: HERRAMIENTAS DE DESARROLLO PARA TODO EL MUNDOSesat.telecomunicaciones han invertido sumasconsiderables en redes backbone de fibraóptica capaces de transportar datos alrededor<strong>del</strong> globo a la velocidad de la luz.Sin embargo, las redes locales que entreganestos servicios a los utilizadores estánsubdimensionadas, creando así cuellosde botella.Las tecnologías como la línea de abonadodigital asimétrica (ADSL) y los módemsde cables constituyen solucionesinteresantes que utilizan las redes telefónicasde cobre y las redes de cablesexistentes. Existen situaciones en dondetales tecnologías no pueden ser realizadaspor razones técnicas o financieras.¿Cómo se puede resolver este problemade una manera económica? La respuestaa esta cuestión es SkyBridge, unsistema de acceso por satélite que suplelos límites <strong>del</strong> bucle local, permitiendoacceder a gran velocidad a las redes backbonede fibra óptica <strong>del</strong> mundo entero.Previsto para entrar en servicio en2003, SkyBridge permitirá a los operadoresde telecomunicaciones ofrecer un accesolocal, en banda ancha, a más de 20 millonesde usuarios en el mundo, gracias a unaconstelación de 80 satélites en órbita baja(LEO). Será el primer sistema de satélitesLEO en banda ancha y el único concebidoexclusivamente para acceso local. La capacidadmundial ofertada instantáneamenteserá de 200 Gbit/s. La interconex i ó n<strong>del</strong> sistema de acceso de alto caudal Sky-Bridge con las redes terrestres de fibra ópticapermitirá las comunicaciones internacionalesde ex t r e m o - a - ex t r e m o .Los 80 satélites de SkyBridge giran alrededorde la tierra a una altura de 1.469Km. Este sistema que funciona en labanda Ku (10 a 18 GHz) tiene la ventajade garantizar una gran calidad de los serviciosen todas las partes <strong>del</strong> mundo.Para la elección de la órbita se ha tenidoen cuenta:• Restricciones de visibilidad• Restricciones ligadas a los cinturonesde radiación• Efectos debidos a la frricción atmosféricay a la presión de radiación.Las correcciones de órbita utilizarán lapropulsión plásmica, desarrollada comoparte <strong>del</strong> programa <strong>del</strong> satélite tecnológicofrancés Stentor.Es una ironía que en el momento mismoque se abandona el sextante y las estrellaspara localizarse, se utilice un seguidorestelar para determinar la orientaciónde los satélites en el espacio.■ ConclusiónEn las telecomunicaciones <strong>del</strong> futuro, lossatélites continuarán jugando un papelprimordial en la televisión en directo yen la difusión de programas de TV, en ladifusión de radio y en la navegación. Lossatélites serán un complemento perfectode los sistemas de telefonía terrestre, redesde teléfonos celulares y recursos deacceso de banda ancha.Debido a su flexibilidad y velocidad deinstalación, los satélites son una herramientaformidable de desarrollo para todaslas personas <strong>del</strong> mundo.Jean Claude Husson es CEO deAlcatel Space en Nanterre, Francia.249


SATÉLITES Y MULTIMEDIAEl progreso de la tecnología desatélites permite ahora el accesoa los servicios multimediaen cualquier lugar <strong>del</strong> mundo.J. COUETD. MAUGARSD. ROUFFET■ Introducción: El entornode las altas velocidades■ Posicionamiento ytecnología de los satélitesPosición en el mercado desistemas de accesoLa Figura 1 muestra las principalestecnologías de acceso que permiten eldespliegue de las aplicaciones multimedia.La tecnología HFC proporciona unrecurso de alta velocidad entre los abonadosresidenciales. Con las tasas quedependen <strong>del</strong> servicio ofrecido y de ladistancia, la tecnología DSL es la másadecuada para la conexión de los terminalescuando los rendimientos de lospares trenzados no se ven afectados demasiadocon la distancia. Por ejemplo, lalínea de abonado digital asíncrona (ADSL)permite transportar de 500 kbit/s a variosMbit/s sobre una distancia de algunos kilómetrosa partir <strong>del</strong> multiplexor de accesoDSL (DSLAM), mientras que la Líneade Abonado <strong>Digital</strong> de Velocidad Muy Alta(VDSL) ofrece hasta 50 Mbit/s, pero sobreuna distancia que supera apenas el kilómetro,a partir de una Unidad de Red Óptica(ONU) que concentra el tráfico localhasta la central.Las tecnologías de radio, la de los Serviciosde Distribución Multipunto Locales(LMDS) y la de satélites pueden, to-Tres mil millones de páginas de contenidoen distintas maneras, desde elt exto a juegos de vídeo, están accesiblesen la Red. La explosión de lademanda de acceso a este contenidoestá obligando a los operadores a desplegargrandes arterias de comunicacióncuyas capacidades aumentan aritmos exponenciales. Existe toda unavariedad de soluciones de acceso paraconectar a los clientes con los serv i d o-res de todo el mundo por medio deesta infraestructura de alta velocidad.Este artículo resalta la aportación eneste dominio de los sistemas de satélitesgeoestacionarios (GEO) y de órbitabaja (LEO), completando y en ocasionesno sustituyendo a los sistemasterrestres de acceso de banda ancha,como los sistemas de líneas digitalesde abonado (DSL) y los sistemas híbridosde fibra y coaxial (HFC).Figura 1 – Principales tecnologías de acceso local de banda ancha.250


SATÉLITES Y MULTIMEDIAdas ellas, llevar rápidamente los serviciosmultimedia a las zonas en donde noes viable económicamente el desplieguede una infraestructura terrestre o cuandola infraestructura existente es propiedadde la competencia. La tecnología LMDSpermite un tráfico elevado en las zonascon una gran densidad de población, enun radio de varios kilómetros alrededor<strong>del</strong> emisor principal.Con su capacidad para cubrir grandesdistancias y zonas extensas, los sistemasde satélites se destinan tradicionalmentea los segmentos de mercado que reclamanuna gran cobertura (> 1.600 km) yson extremadamente eficaces para lasaplicaciones de difusión. Para los otross e rvicios, como los enlaces de bajo tráficocon lugares aislados, las redes superpuestasa microestaciones terrestres(VSAT, Terminal de Apertura Muy Pequeña),a pesar de su carácter innovador ysu éxito, no han conocido hasta el momentonada más que un desarrollo limitadoen comparación con la difusión. Sinembargo, como la competencia y la demandano cesan de aumentar, los suministradoresde servicios están obligados aofrecer servicios de datos a alta velocidada un ritmo acelerado y de una maneramás agresiva. A este respecto, aparte desu don de ubicuidad, los nuevos sistemasde satélites, son las herramientas idealespara la entrada en nuevos mercados o paracompetir con los operadores ya establecidos.Este artículo pasa revista a uncierto número de realizaciones multimediaque implantan satélites de Sistemasde Difusión <strong>Digital</strong> (DBS), nuevas generacionesde satélites y de constelacionescon Gestión Embarcada (OBP) y el sistemaLEO de banda ancha SkyBridge.Tendencias en los sistemas desatélites y en los sistemas deacceso de banda anchaLos sistemas geoestacionarios puedencompartir las portadoras de Difusión deVídeo <strong>Digital</strong> (DVB) entre los servicios dedifusión de datos, de multidifusión y de vídeodigital. Sin embargo, la compatibilidadde tales sistemas con las aplicacionesinteractivas está algo limitada por la dificultadque existe de sacar partido, económicamentehablando, de los rendimientos<strong>del</strong> enlace de retorno a nivel de los terminalesde usuario. La evolución de la tecnologíade los satélites, primeramentecon la utilización de haces múltiples enbanda Ka, y luego con el tratamiento abordo, deberá eliminar este hándicap ycrear nuevas salidas comerciales, principalmenteen el dominio de VSAT.Los sistemas de satélites en órbita baja(LEO) permiten superar el problema <strong>del</strong>tiempo de ida-vuelta de 500 ms., prohibitivopara las aplicaciones en tiempo real interactivasllamando a los satélites GEO.Además, éstos ofrecen una mayor capacidadporque utilizan el espectro de frecuenciade una manera óptima. Como se dicemás a<strong>del</strong>ante, el sistema SkyBridge es elprimer sistema de satélites capaz de ofrecerestas posibilidades en el mercado desistemas de acceso de banda ancha.■ GEOs, DVB y conexionesa InternetLas redes en estrella DVB desatélitesIntroducciónEl estándar de Difusión de Vídeo <strong>Digital</strong>- Satélite (DVB-S) es el más utilizado actualmentepor los suministradores deservicios de televisión digital por satélite(ver Figuras 2 y 3). A finales de 1<strong>99</strong>7,la especificación DVB - S fue extendidapara permitir el encapsulado de Paquetesde Protocolo Internet (IP) en las tramasDVB con dos portadoras soportandohasta 38,02 Mbit/s sobre transpondedoresde 36 MHz. Los paquetes IP puedende esta forma ser multiplexados con lospaquetes de cadenas de televisión en losflujos DVB/MPEG-2 para suministrar ficherosmultimedia a los grupos de usuariospreseleccionados (Multidifusión) o ausuarios individuales (Monodifusión),en toda la zona terrestre cubierta por losenlaces descendentes <strong>del</strong> satélite.Los usuarios están equipados con pequeñasparábolas que apuntan hacia elsatélite DBS. En el terminal, un Convertidorde Bajo Ruido (LNC) transmite la señalde Radio Frecuencia (RF) recibida auna tarjeta de demodulación y de interfaz(equipando, por ejemplo, un PC o unaunidad independiente con sus propias interfaces)que, con los derechos de accesoapropiados, selecciona el canal DVB y extraeel flujo IP. Los datos así recuperadospueden ser registrados sobre un disco duroo sobre un servidor de ficheros y/o presentadosen la pantalla <strong>del</strong> PC.En el caso de aplicaciones interactivas,hace falta que los usuarios puedanenviar sus peticiones a los servidores decontenido remotos. Los usuarios puedenasí utilizar un módem de PC de 56 kbit/spara conectarse al punto de presencia deun suministrador de servicios InternetFigura 2 – Descarga a gran velocidad a partir de Internet vía satélite.251


SATÉLITES Y MULTIMEDIAFigura 8 – Arquitectura sencilla de acceso de banda ancha.Mientras que el tiempo que emplea laseñal para alcanzar una órbita geoestacionariaretarda el ajuste de la capacidadrequerida para adaptarse al tráfico a ráfagas- la característica crítica de las aplicacionesmultimedia en tiempo real - lossistemas LEO funcionan de una maneramás eficaz. Primeramente, no hay un retadoimportante para la reasignación <strong>del</strong>a capacidad a la reserva de recursos, unavez que una conexión está liberada. Segundo,los pequeños retardos de propagaciónpermiten asignar la capacidad casi“al vuelo” cuando las ráfagas de datosaparecen sobre las interfaces.Acceso: IP a alta velocidad, red yprotocolosLos equipos de usuario enlazados a unterminal de usuario SkyBridge puedenincluir enrutadores de datos normalizadosy/o PCs, así como, incluso, equiposde teléfonos y vídeotelefonos, tales como,teléfonos IP o PBX IP, ya que el pequeñoretardo no afecta a la calidad de servicio.Al mismo tiempo con un retardo deida y vuelta equivalente a los de una comunicaciónterrestre de larga distancia,se pueden utilizar los protocolos normalesde transmisión entre los servidoresy/o los usuarios. No hay necesidad de utilizartécnicas de simulación propietarias.Los terminales (de usuario profesionalpor ejemplo) pueden conectarse a interfacesEthernet y/o ATM para transportarel tráfico IP. Los usuarios pueden accedera sus ISPs o NSPs por medio de conex i o-nes virtuales permanentes o conmutadas.El tráfico IP se encuentra encapsulado enel PPP entre el/los terminales de usuario/usuariosy el nodo de acceso remotode banda ancha (BBRAN), o las conex i o-nes PPP están bien terminadas (función<strong>del</strong> Servidor de Acceso de Banda Ancha)y encaminadas utilizando el protocolo IP,o bien agregadas sobre “enlaces virtuales”L2TP hacia un ISP o un NSP especifico.En las aplicaciones profesionales, losenrutadores locales pueden utilizar las interfacesATM que permiten establecerc o n exiones ATM de ex t r e m o - a - extremo entreel enrutador local y el BBRAN, o inclusodirectamente entre los enrutadores <strong>del</strong>os extremos (por ejemplo, los enrutadores1 y 2 en la F i g u r a 9). Estas conex i o n e svirtuales pueden ser permanentes (el beneficioes el de la QoS asociada) o conmutadas,en el caso en que los parámetros detráfico de la conexión puedan variar de unasesión a otra. El soporte de la QoS presuponeque todos los enrutadores intermediosutilizan las funciones “TOS” o “Diff-S e rv” <strong>del</strong> protocolo Internet y que son, portanto, “conocedores de la QoS”.Por ejemplo el sistema SkyBridge soportala Voz sobre IP (VoIP), conocidotambién como“telefonía Internet” (verF i g u r a 1 0). Los teléfonos IP sobre terminalespueden conectarse a la Red Te l e-fónica Pública Conmutada (PSTN/RTPC)a través <strong>del</strong> BBRAN y de una puerta deacceso Vo I P, que convierte la voz comprimiday la señalización en código PCM estándaro en señalización CCS o SS7 respectivamente.Hay que hacer notar, que siel usuario lo decide así, el BBRAN puedeencaminar la llamada hacia una intranet(PBX/IP remoto) equipado con enrutadores“conocedores de la QoS”.■ Conclusión y consideracioneseconómicasLa tecnología de los satélites ofrece unaamplia variedad de soluciones para latransmisión multimedia, principalmen-Figura 9 – Internet y acceso corporativo utilizando el sistema SkyBridge.255


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Rendimientos Satélite DBS DBS + retorno satélite Satélite GEO OBP SkyBridgeVelocidad máxima en >38 Mbit/s>38 Mbit/s>100 Mbit/s N x 20 Mbit/sdirección de los terminales (en el flujo DVB)(en el flujo DVB)Velocidad a partir de losterminalesTiempos de transmisión( r e t a r d o )TerminalesCoberturaMódem terrestre: 33/56kbit/sDVB + tarjeta de datossobre PC + Módem PCOpcional o caja deadaptación EspecíficaTípicamente 16/64 kbit/s(hasta 384 kbit/s con elproducto Alcatel 9780)DVB + módulo exterioremitiendo a 3/10 kbit/s+ tarjeta de datos sobrePC + módem PC Opcionalo caja de adaptaciónespecíficaTípicamente 2 Mbit/s hasta155 Mbit/s para las puertasde acceso de gran capacidadPequeños terminales enbanda KaRegional Regional Regional y mundial, siconstelación mundialN x 2 Mbit/sIda y vuelta 500 ms. Ida y vuelta 500 ms. Ida y vuelta 500 ms. Ida y vuelta 30 ms.Pequeños terminales enbanda KuMundialRed de acceso osuperpuesta y aplicacionesDifusión y/o multidifusiónNavegación sobre la webComercio electrónicoTransferencia de ficherosTelefonía y/o vídeointeractivo+++ ++++Grandes ficheros;necesidad de un Enlacede retorno Terrestre+Necesita un Enlace deretorno Te r r e s t r e ;costosa utilización <strong>del</strong>s a t é l i t e+Necesidad de un enlacede retorno Terrestre; válidopara grandes ficheros,preferentemente en elmarco de una sesión dem u l t i d i f u s i ó nNO APLICABLE++Grandes ficheros; sinutilización de enlacesterrestres+++preferentemente en elmarco de una sesión demultidifusiónEsencialmentes u p e r p u e s t a+++++ +++++ +++Permite las interaccionesen tiempo real, respuestarápida, posibilidad defunciones “pulsar, hablary ver”+++IProtocolos normales;simulaciones necesarias. Laasignación temporal derecursos es necesaria–Retardo satélite 250 ms. entiempo ida-vuelta de 500 ms.Acceso++++Sin impacto sobre losprotocolos normales;gran eficacia detransmisión para loscanales <strong>del</strong> satélite+++Tiempo de ida vueltade solamente 30 ms.Trabajo cooperativoMultidifusión solamente, necesita de otros mediospara comunicar eficazmente++Retardo de transferenciaAsignación semi- dinámicade canal predeterminado(no al vuelo o al nivel de laráfaga); eficacia MACreducida por el tiempo dep r o p a g a c i ó n+++Tiempo real, vídeo,transferencia de ficherosy comunicacionesindividuales. Asignacióndinámica de los canalesa nivel de ráfaga,compatible con untráfico de banda ancha,muy esporádicoRed VSATNO APLICABLE+++C o n exión superpuestadirecta entre los terminalesy microestaciones sobreextensos territorios++Complemento de WA Ncon la ayuda de unasolución de acceso debanda anchaTabla 1 – Principales características de los diferentes sistemas de satélites.256


SATÉLITES Y MULTIMEDIAFigura 10 – Puerta de acceso VoIP utilizada con el sistema SkyBridge.Como hace falta una constelación comomínimo (por ejemplo 40 satélites)para lanzar el servicio, la inversión inicialen un sistema LEO puede parecerimportante. De todas formas una vez totalmentedesplegada (80 satélites), unaconstelación como ésta puede ofreceruna capacidad 10 ó 20 veces superior aaquella de otros sistemas. Su tiempo detransmisión intrínsecamente corto y sucoste por Mbyte muy competitivo permitiránel despliegue de las aplicaciones yde los servicios interactivos de alta velocidaden zonas muy extensas, utilizandoterminales económicos, completando deesta forma a otros sistemas de acceso debanda ancha.te la televisión digital, la multidifusiónde datos hacia las redes VSAT superpuestasy con gran capacidad y los sistemasde acceso de banda ancha y cortotiempo de transmisión. La Tabla 1resume las principales característicasde tales sistemas.Los sistemas que utilizan los satélitesDBS para mezclar la difusión o la multidifusión(multicast) IP con otros serviciospueden ser desplegados con una inversióninicial mínima. Aunque relativamentecaro para las aplicaciones de monodifusión(unicast), el coste de la multidifusiónpuede ser muy competitivo.En lo concerniente a los satélites queutilizan haces múltiples y técnicas detratamiento a bordo (OBP), los costes dedesarrollo y de despliegue encima deuna región son más importantes. De todasformas, tales sistemas podrán ofrecerconexiones de banda ancha ex t r e m oa extremo entre terminales muy pequeños,que son muy apropiados para las redessuperpuestas pudiendo ignorar la infraestructuraregional. Además, el despliegueprogresivo de satélites en los“slots orbitales” adecuados permitirá atales sistemas ofrecer servicios de datosa escala mundial.J. Couet es vicepresidente deProductos y Servicios, deSkyBridge LP en Nanterre, Francia.D. Maugars es vicepresidente deMutlimedia de Alcatel SpaceIndustries en Nanterre, FranciaD. Rouflet es vicepresidente deIngeniería de SkyBridge LP enNanterre, Francia.257


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOSGRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONESP. FOURNIEDesde la especificación de requerimientos hastala homologación técnica y operacional, Alcatel,en estrecha colaboración con sus clientes,concibe la arquitectura óptima de un sistemay garantiza su desarrollo.■ IntroducciónLa rápida expansión de los servicios detelecomunicaciones, la complejidadcreciente de los sistemas en juego y larapidez con que evolucionan, está llevandoa los operadores a confiar cadavez más en los suministradores la gestiónde las técnicas avanzadas que requierenestos sistemas.Alcatel tiene la competencia y laexperiencia necesarias para respondera las expectativas de los operadores ypara garantizar las responsabilidadesde gestión de los grandes sistemasentregados llave en mano. Para jugarsu papel de gestor en el desarrollo <strong>del</strong>os sistemas espaciales, en los cualesel satélite es el medio de transporteprivilegiado que garantiza un serv i c i oex t r e m o - a - extremo, Alcatel Space, unespecialista en tecnología espacial,tiene garantizado el apoyo de sus dosaccionistas, los Grupos Alcatel y ThomsonCS F, y la colaboración de sus respectivasdivisiones.Esta es una nueva actividad que haconducido a Alcatel a conservar y aconsolidar sus actividades de base comofabricante de equipos, a jugar unpapel global de arquitecto, ensambladore integrador de un gran rango deproductos embarcados y terrestres, aaceptar los desafíos industriales de losgrandes proyectos como las constelaciones,y finalmente, a implicarse en laexplotación de los servicios, la ingenieríafinanciera de los proyectos, etc., ytodo ello en un entorno comercial muyc o m p e t i t i v o .■ Definición y contenido tipode un sistema espacial det e l e c o m u n i c a c i o n e sPor sistema espacial de telecomunicacionesse entiende típicamente el conjuntocompuesto por un segmento espacialy la componente <strong>del</strong> usuario terrestre(UGC) constituida, en sí misma, porestaciones de conexión, terminales deusuario y un segmento de misión, que lepermiten asegurar los servicios de telecomunicaciones,respetando estrictamenteun cierto número de ex i g e n c i a sde rendimientos y disponibilidades operacionalesdurante un tiempo de vidamínimo garantizado.El segmento espacialSe compone en general de varios satélitesfijos con respecto a la tierra, llamadosgeoestacionarios (a 36.000 km. de altitud),o en órbita (típicamente de 500km. a 20.000 km.). Algunos sistemas utilizanuna constelación de satélites idénticossituados en diferentes planos de órbita,si bien a la misma altitud: sus movimientosson sincronizados y siguenidénticas trayectorias relativas a la Tierra,que repiten al cabo de pocos días.Este segmento comprende igualmenteuna parte terrestre de control constituidapor un centro de control y por estacionesde localización, tele-vigilancia,y tele-comando, que permiten el mantenimientode los satélites en estado defuncionamiento las 24 horas <strong>del</strong> día, deuna manera totalmente transparentepara el usuario.Los satélites se colocan en órbita individualmenteo por grupos, gracias a unservicio de lanzamiento y actividades depuesta en órbita.Ellos se encuentran en una posiciónideal con relación a la Tierra paracubrir instantáneamente y en todos lospuntos, zonas geográficas desde variascentenas a varios miles de kilómetros,y constituyen el medio de transmisiónprivilegiado y competitivo para independizarsede la noción de distanciaasociada a todos los tipos de serv i c i o sde difusión e interactivos.Puertas de accesoAseguran las siguientes funciones fundamentales:• la transmisión desde y hacia los satélites,gracias a un subsistema RF debanda base;• el acceso de los usuarios a las redes decomunicaciones de banda estrecha(teléfono) o a las de banda ancha (autopistasde información), con interfacesestándares y una gestión optimadade los recursos de los satélites• el encaminamiento y la conmutación<strong>del</strong> tráficoSegún el tipo de cobertura de los satélites,las estaciones de conexión puedenproporcionar un acceso a todos los usuariosde una celda (por ejemplo, en el sistemaSkybridge, todos los usuarios de unacelda, de 700 km. de diámetro acceden ala red terrestre y viceversa por intermediode una puerta de acceso central después258


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOS GRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONESde la transmisión a través de un satéliteen órbita), o un acceso mono direccional,pero más global (varias coberturas, porejemplo, en el caso de Wo r l d S p a c e ) .Terminales de los usuariosSon de diferentes tipos dependiendo desus aplicaciones:• individuales;• colectivos, para edificios de oficinas yviviendas;• profesionales, que ofrecen una capacidadmayor para las empresas.Están compuestos, en general, de dospartes:• un módulo exterior con la antena, loscomponentes RF, los módems y unaunidad de control• un módulo interior dedicado a las funcionesde tratamiento, de interfaz y deadaptación a los terminales de los usuarios(ordenador personal, unidad deadaptación televisora, We b Touch uordenador de red, PABX, etc.).Figura 1 – Arquitectura <strong>del</strong> sistema WorldStar.Las posiciones de los satélites están predeterminadasy preprogramadas, lo quesimplifica el diseño de las antenas de losterminales de los usuarios.Segmento de misiónTiene como función principal aseguraruna asignación permanente y óptima <strong>del</strong>tráfico a través de los satélites, las estacionesde acceso y los terminales de los usuarios.Con esta finalidad se apoya sobre:• los sistemas de supervisión permanente<strong>del</strong> tráfico,• las redes de intercomunicación,• los centros de proyecto que permitenel reparto instantáneo <strong>del</strong> tráfico en elseno <strong>del</strong> sistema en función de la demanday de posibles averías,• los centros de negocio centrales, regionaleso desviados junto a los suministradoresde servicios permiten laventa y alquiler de las capacidades <strong>del</strong>os satélites.Figura 2 – Arquitectura <strong>del</strong> sistema SkyBridge.Dos ejemplos de la arquitectura generalde un sistema espacial de telecomunicaciónbajo la gestión de su desarrollo porAlcatel están representados aquí. Se tratarespectivamente de:• WorldStar que utiliza satélites geoestacionarios(ver Figura 1). Éste es elprimer sistema mundial de radiodifusiónde sonido digital por satélite• Skybridge, con una constelación de satélitesen órbita baja (ver Figura 2),un sistema mundial de acceso multimediay una red de acceso local a altavelocidad, que permiten a los operadoresy a los suministradores de serviciosofrecer un amplio rango de aplicacionesmultimedia interactivas.259


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>• el plan de frecuencias• la geometría de las eventuales constelaciones(LEO, MEO, etc.)• la categoría de los satélites y sus parámetrosfundamentales (capacidad decarga, etc.)• el modo de control de sus estados instantáneos• la gestión de los planes de asignación<strong>del</strong> tráfico• el reparto de las exigencias en especificacionesde requisitos por segmentos• las interfaces entre los segmentos y lasexternas hacia la redes terrestres• consideración de las exigencias deoperación, explotación, mantenimientoy de la retirada <strong>del</strong> sistema (desorbitación,etc.)Figura 3 – Esquema tipo de un sistema completo de telecomunicaciones.(Nota: las flechas verdes traducen la interfaz en doble sentido entre el sistema (matriz) yel entorno (los servicios y la red que evolucionan).■ Principales tareas yfunciones de un gestor dedesarrolloLa gestión de un sistema de telecomunicacionesespacial (ver F i g u r a s 1 y 2) vienea asegurar a lo largo de todo el desarrollo,principalmente sobre el aspecto de la ingeniería<strong>del</strong> sistema, la coherencia técnica deun conjunto de funciones y productos.• P roductos: segmento espacial, estacionesde conexión, terminales, proyecto.• Funciones (de acuerdo con la clasificaciónISO): supervisión, radio, acceso,red y servicios.interactiva la expresión de las necesidadesy las soluciones técnicas. Se procedea un análisis detallado de las necesidadesen materia de proyectos y servicios ydespués a su traducción en una arquitecturaóptima consolidada progresivamente,que da lugar a una documentación dereferencia de especificaciones <strong>del</strong> sistemay de los segmentos con los informesasociados de definición y justificación.De esta forma se pueden tratar:• los rendimientos de capacidad directamenterelacionados con la rentabilidad• la elección de los protocolos y normasde transmisiónEsto se completa con el establecimientode las planificaciones <strong>del</strong> desarrolloy <strong>del</strong> Ensamblaje Integración y Va l i d a-ción (AIV) <strong>del</strong> sistema en relación conlas de los segmentos. El conjunto permiteelaborar los contratos de realizaciónen etapas C/D (es decir, <strong>del</strong> desarrolloy de producción respectivamente)y comprometerse en una realizaciónllave en mano a partir de un conjuntode prestaciones verificables, pero tambiénsobre unos plazos de entrega y unprecio cerrado y definitivo.Creación de un consorcioindustrial sólidoEste consorcio, creado sobre la base deun proceso estricto de selección, ofrece ala vez soluciones técnicas probadas yAl mismo tiempo hay que respetar en todomomento la evolución en las ex i g e n c i a sde los clientes y <strong>del</strong> entorno terrestre, amenudo muy evolutivo. La F i g u r a 3 p r o-porciona el esquema tipo de un sistemacompleto de telecomunicaciones.Esta maestría pasa por el respeto a uncierto número de reglas básicas aplicablesa la gestión general <strong>del</strong> programa y alos nodos de funcionamiento detalladosmás a<strong>del</strong>ante.Un trabajo superior al <strong>del</strong>arquitecto industrialEste trabajo, en estrecha colaboracióncon el cliente, permite converger de formaFigura 4 – Organización industrial <strong>del</strong> sistema WorldStar.260


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOS GRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONEScompetitivas. Los principales criteriostomados en cuenta son:• La madurez y el grado de calidad <strong>del</strong>os productos y de las tecnologías,• El historial y la credibilidad de lascompañías,• El cumplimiento técnico y la planifica c i ó n ,• Los precios y las condiciones contractualesy financieras asociadas (repartode riesgos, facilidades de pago y eventualfinanciación e inversión),• Las obligaciones políticas o administrativas(licencias de exportación, etc.)• El recurrir a los productos en el estado<strong>del</strong> arte de los grupos Alcatel yThomson.La F i g u r a 4 proporciona un ejemplo típicode organización industrial correspondienteal sistema WorldSpace (Wo r l d S t a r )de radiodifusión digital por satélites, cuyaresponsabilidad ha sido confiada a AlcatelSpace. El desarrollo y el despliegue operacionalde la primera región África/MedioOriente ha finalizado. El despliegue enotras regiones está en curso.Creación de una dirección deprograma integradaEsta dirección tiene como objetivos:• Interfaz general con el cliente,• La activación y coordinación permanentes<strong>del</strong> Consorcio Industrial (reunionesde seguimiento generales, revisionesde las definiciones, “reuniones”industriales, etc.),• El desarrollo o aprovisionamiento deproductos complejos que cubran unaamplia gama de actividades, su integracióntécnica y el calendario paraproducir un sistema completo coherentey que satisfaga las necesidades<strong>del</strong> usuario,• El despliegue en campo y la puesta enservicio operativo.Esta Dirección de Programa integrada( P M O, Program Management Office) seapoya en un núcleo de ingenieros quecombinan la capacidad de gestión consu experiencia técnica. A título deejemplo, en el programa Wo r l d s p a c e ,a p r oximadamente cincuenta personashan coordinado directa o indirectamenteuna actividad industrial, que en sumomento más álgido, representaba unequivalente de seiscientas cincuentapersonas con dedicación total, sin contarpromotores y aseguradores. En Sky-Bridge, exclusivamente para la parte<strong>del</strong> segmento espacial constituida por80 satélites, de ochenta a cien personasdeben coordinar una actividad industrialque pasa por un pico <strong>del</strong> orden de4.000 personas a escala <strong>del</strong> conjunto<strong>del</strong> consorcio industrial, aparte de lospromotores y aseguradores.Esta coordinación debe realizarse enun contexto de múltiples actividades.Las actividades de los distintos polos debenser coordinadas en el seno de equipospluridisciplinarios con actividadesdiferentes lo que implica distintos idiomas,culturas y métodos. Citamos mása<strong>del</strong>ante los dominios afectados.Las telecomunicaciones• coordinación de frecuencias,• estándares de servicios usuarios,• técnicas de acceso de satélites,• transmisión (banda base y radio),• red terrestre de telecomunicaciones ygestión asociada y, de forma más general,las técnicas que permiten la maestríade las bases y productos <strong>del</strong> sistemay de sus interfaces con el entorno.Los sistemas terrestresEn ellos es un componente fundamentalel “software en tiempo real”, como lossistemas de acceso o los centros de proyecto,de control y de operacionesTécnicas aerospacialesSe utilizan en los siguientes dominios:• estructura, electricidad, generación depotencia, propulsión, control de la altitud,aviónica y gestión a bordo y, en general,todo aquello que concurre en larealización de una p l a t a f o rm ade satélitesy en su integración con una c a rg aú t i l de telecomunicaciones,• lanzaderas, puesta en órbita, etc.Electrónica espacialConsta de las cargas útiles de telecomunicacionesy los subsistemas de localización,telecomando y telemetría.Electrónica públicaSe adapta a los diferentes terminales <strong>del</strong>os usuarios y depende <strong>del</strong> servicio final,por ejemplo, la multimedia, la radiodifusióndigital, etc.Integración y validación <strong>del</strong> sistemaNecesitan hacer uso de:• p l a t a f o rmas de pru e b a s que reagrupalos bancos de prueba para la verificaciónprogresiva <strong>del</strong> software <strong>del</strong>as capas en las versiones sucesivasde los productos• simuladoresEl funcionamiento <strong>del</strong> sistemaReagrupa:• Todos los procedimientos que permitenmantener en estado de funcionamientoa todos los componentes y parahacer frente, con soluciones de recuperación,a los modos de funcionamientod e g r a d a d o s .• La formación <strong>del</strong> personal operadorEl conflicto habitual de las fases de definicióny <strong>del</strong> desarrollo de los productos,bajo la presión <strong>del</strong> calendario a respe t a r, obliga a una práctica permanentede ingeniería simultánea.El mantenimiento de una d i n á m i c ade gru p o jugando con la motivación ylas cualidades individuales, la rapidezde reacción frente a los problemas cotidianospor el reagrupamiento geográfico,y una red de comunicación eficaz,así como reuniones de información cotidianas,son factores importantes parael éxito.Seguridad <strong>del</strong> productoSe toman todas las medidas para teneren cuenta las obligaciones tales como elentorno hostil <strong>del</strong> espacio (radiación,vacío, ciclos térmicos, vibraciones <strong>del</strong>a lanzadora), las exigencias de compacticidady ligereza, a menudo antónimasde las obligaciones precedentes,o la falta de mantenimiento en órbitapara una misión espacial operacional, de15 años por ejemplo (≥ 100.000 horas).Las medidas y tecnologías empleadasprueban la especificidad <strong>del</strong> dominioe s p a c i a l :261


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>• la prevención en el diseño: arquitecturatolerante a las averías;• mo<strong>del</strong>os de desarrollo en función <strong>del</strong>grado de recurrencia;• análisis <strong>del</strong> empuje (por ejemplo, seguridadde funcionamiento, etc.);• simulaciones de empujes (por e j e m p l o ,deformaciones termoelásticas, etc.);• tecnologías especiales (componentesendurecidos, blindajes, fibras de carbono,etc.);• homologación de los componentes,materiales, métodos, certificación <strong>del</strong>personal.La Calidad <strong>del</strong> Sistema está aseguradapor la gestión y el control de los procesos.La experiencia adquirida por Alcatelsobre la conducta de los sistemasespaciales de telecomunicaciones setraduce en la aplicación de prácticas yde procesos en la ingeniería de sistemasy en la gestión de los proyectos.Definidos y reproducibles, su aplicaciónsistemática y rigurosa, notablementepor la formación, condiciona eléxito de un programa reduciendo losriesgos de improvisación, principalmenteen las fases de comienzo en elmomento de la organización <strong>del</strong> conjunto<strong>del</strong> proyecto.Una atención totalmente especial selleva con los dominios de los procesosfundamentales siguientes:• la integración de las disciplinas y lascompetencias;• la reducción de riesgos.Una metodología rigurosaLa complejidad de los sistemas y el tratamientoexhaustivo de los requisitos detoda naturaleza necesitan una metodologíarigurosa durante todo el desarrollo.Con este fin, establecemos planesque cubran todas las fases <strong>del</strong> programa(definición, desarrollo, producción) yque respondan a los requisitos relacionadascon los programas, tanto si sontécnicos como financieros; la F i g u r a 5nos proporciona una ilustración.Igualmente, un enfoque estableciendolos lazos entre una estructura de árbolpara los productos y los organigramasde tareas, permite optimar la asignaciónde actividades en el seno <strong>del</strong>consorcio industrial y de mantener unacoherencia de conjunto frente a loscompromisos contractuales. Ver el resumenen la F i g u r a 6 .Una estructura arborescente, o deárbol, de los productos, debe establecersedesde el comienzo <strong>del</strong> proyecto(entendiendo por p ro d u c t o una parteespecífica <strong>del</strong> sistema, sea ésta material,software o una prestación de servicios).A nivel de la Dirección <strong>del</strong> Programaintegrado (PMO) una referenciade productos, al que se adjunta unconjunto de documentos, se mantienepermanentemente. Un proyecto comoWo r l d S t a r, por ejemplo, comporta 35.000referencias individuales. SkyBridgeglobalmente tiene aprox i m a d a m e n t e7 0 0 . 0 0 0 .El organigrama de tareas (WBS porWork Breakdown Structure) y la definiciónde lotes de trabajo (WPD, Wo r kPackage Definition) se apoyan es estaestructura y la completan para la definicióny el seguimiento de especificacionestécnicas, la asignación óptimade los recursos humanos y financieros,el seguimiento continuo de los planes yde sus enlaces.Un seguimiento sistemático de loscontroles <strong>del</strong> desarrollo permite a la vezuna verificación progresiva <strong>del</strong> avancetécnico y con respecto al calendario asícomo la identificación rápida de las dificultadesimprevistas las cuales se remediancon la inmediata puesta enmarcha de un plan de acciones y de reducciónde riesgos. Las revisiones cubrentodos los niveles intermedios <strong>del</strong>sistema en su totalidad, desde el equipomás elemental hasta los componentesmás complejos (por ejemplo, ASIC).• la comprensión de las necesidades <strong>del</strong>cliente y su traducción en un conjuntode requisitos verificables;• el seguimiento contractual por la gestiónde las referencias de gestión y deintercambios en ambos sentidos haciaarriba y hacia abajo;• el análisis de los requisitos <strong>del</strong> sistemay su explosión en requisitos detalladospor función y producto, así como su seguimiento;• la planificación y el desglose de las actividades;• el seguimiento de los avances <strong>del</strong> proyecto;• la gestión de configuración y de lasevoluciones;• el control de los suministradores;• el seguro de la calidad;• el desarrollo de la arquitectura funcionaly física <strong>del</strong> sistema y de sus inte r f a c e s ;Figura 5 – Un desarrollo por fases apoyándose en una metodología rigurosa.262


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOS GRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONESFigura 6 – Organigrama de actividades y gestión de los programas.Siguiendo una aproximación en V,hacemos así una revisión progresivadesde las especificaciones preliminaresa las detalladas. Cada revisión de lasespecificaciones permite una evaluación<strong>del</strong> diseño real a partir de un conjuntoespecífico de datos, una toma dedecisión de seguir o no el desarrollo o elestablecimiento de acciones correctivas.La F i g u r a 7 resume esta aprox i-mación en V.Para ayudar al cliente a precisar susobligaciones y sus prioridades y a efectuarlas iteraciones sobre estas hipótesis,aseguramos mantener permanentementela coherencia técnica y la integridad<strong>del</strong> sistema. Esto obliga, a lo largode todo el programa, a aportarle unsoporte técnico en la definición de susnecesidades, a mantener la integridadde los conceptos, de las funciones y <strong>del</strong>os márgenes, a administrar sus evolucionesy a ajustar “la homologación” díaa día y en detalle.S u p e rvisar la coherencia técnica imponeuna verificación progresiva y detalladade las funciones e interfaces conla ayuda de simuladores de cadenasfuncionales (<strong>del</strong> tráfico de ex t r e m o - a -extremo, de las funciones dinámicas<strong>del</strong> satélite, de los componentes softwareterrestres de control) y de la misión(VD1, VD2, VD3, etc.) antes <strong>del</strong> lanzamientode los satélites y su despliegueen órbita, el establecimiento de unaplataforma software de pruebas terrestrede todos los productos de una configuraciónrepresentativa de un centro deoperación y explotación (un esquematipo de tal plataforma se suministra enla F i g u r a 8) .La configuración <strong>del</strong> sistema debemantenerse de forma permanente. Entendiendopor esto, el estado de los productosreportados en la documentaciónde especificaciones y de producción.Igualmente, hace falta una gestión formalde la evolución de los documentoscontractuales de la firma de los contratosa través de una lista indexada de losDocumentos Aplicables (CISL, ContractualIndex and Status List).Figura 7 – La aproximación en V.2631 Arquitectura de producto trasalcanzar el estadio de fabricación yprueba.


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Figura 8 – Plataforma software.Un seguimiento riguroso de la documentaciónde las especificaciones y <strong>del</strong>a producción debe efectuarse desde lasprimeras Revisiones de la EspecificaciónPreliminar (REP o PDR, Prelimina ry Desing Review), y después en cadarevisión. Se procede seguidamente alestablecimiento de las Configuracionesde Referencia (baselines) y al mantenimientode la lista de Documentos deEspecificación y Producción (CIDL,Configuration Item Data List).El Comité de Control de la Configuración(Configuration Control Board),asegura el seguimiento de las modificacionesde las especificaciones y producciónde los productos hacia arriba(con el cliente) y hacia abajo (hacia elconjunto de los segundos contratistasen cascada). Se realiza principalmenteun estado de las Peticiones de Cambio(Change Request) y propuestasa s o c i a d a s .La búsqueda sistemática de lareducción de riesgos supone la sensibilizaciónde las personas claves en lagestión de los riesgos por medio de loscursos apropiados, el análisis detalladoe iterativo de los riesgos por dominio(contratos, ingeniería, productos,etc.), el establecimiento de un plan deacciones de recuperación y su seguimientopermanente, la implicación<strong>del</strong> cliente en ciertas acciones relacionadascon sus obligaciones (preparaciónde locales, licencias de importaci ó n / exportación, aduanas,..), la importanciaparticular concedida a la gestiónde las evoluciones.Figura 9 – Taller de la Ingeniería <strong>del</strong> Sistema (AGS).Figura 10 – Control de Programa y de Gestión (CPG).Un control permanente <strong>del</strong> progreso seejerce por medio de un seguimiento detalladode la planificación y de síntesis consolidadas.La lógica de la planificación sebasa en el árbol de productos y la organizaciónindustrial y se apoya en una potenteherramienta <strong>del</strong> tipo ARTEMIS 9000,que permite el tratamiento de un gran númerode tareas elementales y visualizacionesy síntesis variadas bajo demanda.El PMO trabaja a partir de una consolidaciónde planes internos y externos (suministradores).Su actualización tiene lugaren las reuniones bimensuales <strong>del</strong> Comitéde Planificación (Schedule Control Board).El PMO es responsable <strong>del</strong> pro c e s opara garantizar la coherencia <strong>del</strong> conjunto,<strong>del</strong> análisis de los caminos críticos yde proponer soluciones de recuperación.Los costes están controlados con referenciaal árbol de presupuestos basadoen la estructura arborescente de losproductos y las tareas (WBS). Se estableceun marco de gestión relacionandola organización <strong>del</strong> programa y el WBSpor contrato y permitiendo:• una asignación de partidas <strong>del</strong> presupuestoa los centros de producción, deingeniería y de abastecimiento,264


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOS GRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES• la traducción en cargas internas (horas),compras y subcontratas (kF) en una base<strong>del</strong> tipo Artemis,• el seguimiento de costes/gastos realizadosy sus previsiones,• consideración de las evoluciones• la producción de una tabla de control(ordenes y evoluciones, cifra de negociosindustriales, tesorería, previsiónde sueldos, curvas de gastos, análisisde las desviaciones con relación a lospresupuestos y estimaciones).La administración <strong>del</strong> programa se apoyasobre un plan de gestión <strong>del</strong> programay en los procedimientos asociados,y también sobre los Informes de CláusulasTécnicas Particulares (Statementsof Work) con destino a los subcontratantesinternos o ex t e r n o s .Diariamente, hace falta seguidamentetratar las interfaces administrativas,hacia arriba y hacia abajo, preparary coordinar los eventos más importantes,tales como las reuniones contractualesde seguimiento con el cliente,revisiones y presentaciones diversas,los informes de progreso, la ediciónde la documentación. La cantidad deproductos en juego en un sistema, combinadocon el respeto estricto <strong>del</strong> ciclode revisiones, hace que en ocasionesesta actividad se convierta en un auténticorompecabezas bajo el ángulo<strong>del</strong> calendario.Las herramientas de ayuda a la gestióntécnica de arquitecturas complejasy a su desarrollo, a la administración deprogramas y a la gestión de procesos facilitanel llevar a cabo las actividadesdescritas anteriormente.Las F i g u r a s 9 y 10 muestran respectivamentelos dominios cubiertospor los Talleres de Ingeniería de Sistemas(AGS) y de Control de Programa yde Gestión (CPG) desarrollados por Alcatel.Se ha realizado un esfuerzo permanenteen este sector para adaptarsea la evolución de las técnicas y mediosinformáticos y responde a las ex i g e n-cias de intercambios rápidos de información,a una escala geográfica a menudomundial, en el seno de equipos deprogramas frecuentemente internacionales(utilización de Internet paratodos los accesos y modificación de lainformación de foros Intranet especializadospor grupos de usuarios, capitalizaciónde la ex p e r i e n c i a ) .■ Skybridge: un ejemplo deun gran sistema espacialbajo gestión de AlcatelSpaceEl programa SkyBridge ilustra la capacidadde Alcatel para garantizar la gestiónde un sistema espacial de telecomunicacionesde dimensión mundial (F i g u r a1 1). Sacando provecho de la ex p e r i e n c i aadquirida con los programas Syracuse I,II, Wolrdstar y Globalstar, Alcatel Space(con Alcatel y Thomson) se ha vueltohacia el mercado de Internet tomando lainiciativa <strong>del</strong> desarrollo de este proyectode telecomunicaciones espaciales, basadoen una constelación de 80 satélitesen órbita baja a una altitud de 1.493 kmy una inclinación de 53º con relación ale c u a d o r. SkyBridge constituye una redde dimensión mundial con una capacidadmedia total de más de 200 Gbit/s,totalmente apropiada para el acceso entiempo real a servicios interactivos talescomo:• el acceso rápido a Internet y a otrosservicios en línea, como el comercioelectrónico,• el teletrabajo y el acceso a servidoresdistantes, intranets y redes locales deempresas,• la videoconferencia y el videoteléfono,• la telemedicina,• los servicios de entretenimiento: vídeobajo demanda, juegos electrónicos, etc.Figura 11 – Arquitectura general <strong>del</strong> sistema SkyBridge.Alcatel Space, rama espacial <strong>del</strong>Grupo Alcatel, líder mundial de lastelecomunicaciones, está en el centrode un consorcio industrial internacionalcompuesto de sociedades punterasen los dominios de las telecomunicaciones,de la electrónica pública<strong>del</strong> espacio, constituyendo un conjuntoexcepcional por el nivel y la complementariedadde las competencias.Estas son:• Space Systems/Loral (Estados Unidos),gestor de obra de más 80 satélitesde la constelación Globalstar;• CNES (Francia), agencia espacialfrancesa, que aporta sus competenciasen operaciones de lanzamiento y en ingenieríaterrestre de control;• Comdev (Canadá), un líder en productosde telecomunicaciones a bordoy terrestres tales como los filtros ym u l t i p l exores presentes en más de400 satélites;• EMS Space & Electronics Group (EstadosUnidos y Canadá), fabricante dematerial espacial presente en más de200 satélites, especializado en antenas,productos de hiperfrecuencias;• Mitsubishi Electric Corporation (Japón)uno de los primeros fabricantesjaponeses de material espacial, miembro<strong>del</strong> consorcio Globalstar;• SNECMA/SEP (Francia), uno de losartesanos <strong>del</strong> éxito <strong>del</strong> vehículo espacialeuropeo Ariane y especializado enla propulsión;• Sharp (Japón) una sociedad punteraen la electrónica pública y en las célulasespaciales;265


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>• Toshiba (Japón), presente a la vez enlos productos espaciales y en los terminalespúblicos;• Thomson Multimedia (TMM, Francia),uno de los líderes mundiales de laelectrónica pública, aportando todo susaber hacer en transmisión digital y enlos terminales para satélites;• Alcatel Space Division (Europa), aportandoel conjunto de expertos de AlcatelSpace Industries y de sus filialeseuropeas en los productos para satélites,la electrónica de las lanzadoras,las estaciones de conexión y los sistemasterrestres;• Otras divisiones <strong>del</strong> grupo Alcatel.La F i g u r a 1 2 proporciona la organización<strong>del</strong> programa SkyBridge y muestrala implicación de Alcatel Space entanto que Socio General <strong>del</strong> operadorSkyBridge LP, y Alcatel Space Industriesen tanto que Arquitecto Industrial<strong>del</strong> sistema, gestor <strong>del</strong> segmento espacialllave en mano y <strong>del</strong> contrato dedesarrollo de estaciones de conex i ó nque comprende el suministro de prototiposy de un gran número de estacionesde serie.La Figura 13 proporciona la localizacióngeográfica de los socios industrialesinversores.El Grupo Alcatel contribuye con todala potencia y las competencias de susdivisiones en la gestión de las estacionesde conexión y en todas las funcionesde acceso, de conmutación, de transmisión,de control, etc., y la gestión de todaslas aplicaciones.Asistida por otras divisiones de Alcatel,Alcatel Space Industries es responsablede un plan de desarrollo de la produccióny el despliegue de las estaciones,en coherencia con las ex i g e n c i a sde calendario y técnicas de ensamblaje,integración y validación <strong>del</strong> sistemac o m p l e t o .■ ConclusiónFigura 12 – Organización general <strong>del</strong> programa SkyBridge.Como se ha explicado e ilustrado en elartículo, Alcatel Space garantiza lagestión de grandes sistemas espaciales,completando sus propias competenciascon aquellas de los consorciosinternacionales en los dominios <strong>del</strong>266


LA GESTIÓN DEL DESARROLLO DE LOS GRANDES SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONESLíder Mundial entelecomunicacionesy satélitesesta así organizada para garantizar lagestión de grandes sistemas en los dominiosde la navegación por satélite, larecogida de datos, la observación de laTierra o las aplicaciones científicas.Figura 13 – Socios <strong>del</strong> programa SkyBridge.Espacio y de las Telecomunicaciones yllamando a la experiencia complementaria<strong>del</strong> Grupo Alcatel en la gestión deuna cadena de comunicaciones ex t r e-m o - a - ex t r e m o .Los mismos trámites y el mismoconjunto de competencias se aplicanampliamente en todos los grandes sistemasespaciales con independencia decual sea su aplicación. Alcatel SpacePatrick Fournié es vicepresidentede Satellite Communications enAlcatel Space Industries para elprograma de aplicaciones civiles ymilitares.267


EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DE LAS CARGASÚTILES DE TELECOMUNICACIONESLas futuras cargas útiles de los satélites detelecomunicaciones van a permitir respondercada vez mejor a las necesidades de movilidade interactividad de los usuarios.R. LENORMAND G. LEVEQUE■ IntroducciónLa evolución <strong>del</strong> mercado de las telecomunicacionesrequiere, por una parte,el asegurar la continuidad de los serv i-cios y el sostenimiento de su crecimiento,y por otra, la creación y desarrollo denuevos servicios. Los servicios ex i s-tentes pertenecen en su mayor parte ala categoría de servicios fijos y recurrenfundamentalmente a las cargas útilestransparentes, llamadas corrientemente“bent pipes”. La principal evoluciónde estas cargas útiles es tributaria de lamejora de las tecnologías a nivel de losequipos RF y de los satélites, con el finde acrecentar su capacidad gracias a unaumento de potencia, <strong>del</strong> número de canalesdisponibles y a una mejor utilizaciónde los recursos de frecuencias. Losdesarrollos se han evocado en la Revistade Telecomunicaciones de Alcatel d e l2º trimestre de 1<strong>99</strong>7 [1] y no serán recogidosaquí.Los nuevos servicios de telecomunicacionesnecesitan cada vez más de lossistemas de satélites para acceder directamenteal usuario final y, muy amenudo, en modo interactivo. Estasnuevas exigencias son el motor de laevolución de las cargas útiles de los satélitesde telecomunicaciones correspondientesy son observables sobre lostres parámetros siguientes: la potenciaradiada, la agilidad (1) y la “conectividad”.Los desarrollados realizados porAlcatel Space Industries tienen comoobjetivo satisfacer estas ex i g e n c i a s .■ Aumento de la potenciaradiadaEl proyecto de difusión de radio digitalhacia los móviles en banda S <strong>del</strong> programaXM T M Radio (63 dBW sobre una cobertura<strong>del</strong> tipo CONUS) ilustra perfectamentela tendencia hacia el aumentode la potencia radiada. Ello implica eldesarrollo de una sección de alta potenciainnovadora que consta de dos subconjuntosde 22 tubos de 228 W montadosen paralelo (16 tubos activos). Lasuma coherente de las señales estácontrolada por cada subconjunto pormedio de un dispositivo de detecciónde señal de error (utilizando la vía desalida de los acopladores híbridos queproporcionan una señal igual a la diferenciade las señales de entrada) y unjuego de desfaseadores montado sobrelos amplificadores de potencia. El sistemaes casi autónomo, aunque estáprevisto un procedimiento de “refresco”de los reglajes nominales por controlremoto, con una periodicidad de 6meses. (F i g u r a 1)Las características de la sección desalida <strong>del</strong> satélite XM T M Radio son lass i g u i e n t e s :• Potencia nominal por subsistema:16x228 W ( principio de vida)• Pérdidas de recombinación de las señalesa la salida de los tubos: 1 dB• Estabilidad <strong>del</strong> montaje en paralelo:0,1 dB.La integración en los mo<strong>del</strong>os de vuelode estas secciones de salida sobre los panelesinferiores <strong>del</strong> satélite XM TM Radioempezó en septiembre de <strong>1<strong>99</strong>9</strong>.Figura 1 – Arquitectura de carga útil.1 La agilidad es la modificación dinámica <strong>del</strong>a cobertura de antena para requerimientosde misión específica.2 El incremento de la energía radiada senecesita para facilitar la recepción en tierracuando se utiliza equipamiento de terminalpequeño268


EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DE LAS CARGAS ÚTILES DE TELECOMUNICACIONESFigura 2 – Cobertura SkyBridge que ilustra la agilidad espacial (desapunte y modificación<strong>del</strong> enfoque) requerida para mantener la comunicación con una zona fija en tierra. La zonade 700 km. a cubrir aparece circular en el nadir y muy elíptica en el borde de la tierra.Figura 3 – Vista general de la antenaSkyBridge.el terreno (700 km. de diámetro) durantela órbita <strong>del</strong> satélite que lleva amodificar el diagrama de antena enfunción <strong>del</strong> cambio de la zona de cobertura.La conservación de los enlacesdebe asegurarse durante las operacionesde reconfiguración de la antena.Los enlaces de alta velocidad conbajo BER (Tasa de Error de Bit) establecidosa través de un transpondedortransparente no son compatibles conlas variaciones bruscas de amplitud yde fase (desenganche potencial <strong>del</strong> receptor).No se ha considerado por tantouna solución técnica de mucho rendimientopara el enfoque y la formación<strong>del</strong> haz evitando las discontinuidadesde amplitud y de fase sobre las portadorasen las reconfiguraciones, todo seha solucionado integrando lo específicode la frecuencia con los satélites geoestacionariosque marca la originalidad<strong>del</strong> programa SkyBridge.La arquitectura adoptada por AlcatelSpace Industries alía las técnicas de formaciónelectromagnética <strong>del</strong> haz y la deenfoque mecánico. Para un enfoque proporcionadopor la orientación mecánicade las antenas, la forma de los haces enemisión y en recepción requeridas por elproyecto (ver Figura 2) se obtiene pormedio de funciones electrónicas. Una visióngeneral de la implantación de esteconcepto se presenta en la Figura 3.La arquitectura detallada de las antenasde recepción y de emisión de Sky-Bridge se muestra en la Figura 4. Parala antena de recepción las funciones defiltrado, de amplificación con bajo ruidoy <strong>del</strong> control <strong>del</strong> haz están integradas lomás cerca posible <strong>del</strong> panel radiante <strong>del</strong>a antena. La utilización de un enfoquemecánico minimiza la complejidad de laelectrónica (algunos controles independientespara una antena con cerca de100 elementos radiantes) y permite deesta manera ofrecer una solución económicamenteviable.Por otro lado, esta arquitectura de antenapermite la reutilización de la frecuenciaentre los “spots” adyacentescombinando la agilidad requerida y elmantenimiento de un alto nivel de aislamientoentre los “spots”.La utilización de una antena concontorno formado con un reflector degran diámetro permite optimizar la potenciaradiada en función de las necesidadesde difusión de radio digital a losdiferentes puntos de la cobertura(adaptación a la topología <strong>del</strong> terreno,al ángulo de elevación, etc.).■ Agilidad de antenaLas especificaciones de las antenas <strong>del</strong>os satélites SkyBridge son representativasde la evolución impuesta a lascargas útiles de las telecomunicaciones.Esta exigencia resulta de la necesidadde asegurar una cobertura fija enFigura 4 – Antena SkyBridge.269


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Para la antena de emisión, un formateadorde haz y un panel de radiacióncompletan el equipo implantadosobre la parte móvil de la antena. Unasolución asociando una amplificacióncentralizada (amplificador de tubo deondas progresivas) y un formateador dehaz de fuerte nivel de señal basado enla utilización de ferrita, se ha preferidoa una solución de amplificador descentralizado(amplificador de potencia deestado sólido) que presentaba para labanda de frecuencia considerada (bandaKu) el defecto de un bajo rendimientoenergético. Estando la antenadesacoplada de la plataforma, esta últimaplataforma era difícil de administrardesde el punto de vista técnico.La función básica <strong>del</strong> formateador<strong>del</strong> haz de emisión es la de repartir lapotencia de forma variable. Esta funciónse implanta en medio de un conjuntode acopladores híbridos interconectadospor desfaseadores de ferrita.Una dificultad específica ha tenido quesuperarse para permitir el uso de la ferrita:en efecto, para obtener una precisiónsuficiente, los desfaseadores de ferritautilizan clásicamente un estadosaturado como referencia antes decualquier comando para pasar al estadodeseado. Este modo de funcionamientoes inaceptable para un sistemade alta velocidad porque genera saltosde amplitud para el sistema. Un trabajo,en colaboración con los suministradoresde equipos, ha permitido proponerun modo de operación distinto, quepermite recorrer de manera monótonael ciclo de histéresis de la ferrita, evitandoasí los inconvenientes mencionadosmás arriba.Esta arquitectura particularmentemuy eficiente <strong>del</strong> subsistema de antenaha permitido concebir dos bloques repetidoressimples que soportan un nivelmuy alto de integración.■ ConectividadLa necesidad de la “conectívidad” estárelacionada con la existencia de unacobertura “multi-spot”, típicamente paralas arquitecturas de carga útil de lossistemas de comunicaciones móvilespor satélite. Al principio, se tratabaFigura 5 – Reparto de funciones a bordo/en tierra en un sistema de satélites que incluyeun OBMP.esencialmente de una conmutación decircuitos. Para los sistemas multimediageoestacionarios, la necesidad básicade la cobertura “multi-spots” autorizandola reutilización de la banda defrecuencia disponible está reforzadapor la naturaleza de banda ancha <strong>del</strong>s e rvicio básico. La saturación <strong>del</strong> arcogeoestacionario en banda Ku va a conducira la utilización cada vez más frecuentede la banda Ka. Hay que precisarque el modo de transporte es <strong>del</strong> tipopaquete, y que los flujos de informaciónson heterogéneos (voz, datos y vídeo),las calidades de servicio a asegurarpara el transporte de estos datos diferentes.Por tanto, la problemática <strong>del</strong>a “conectividad” embarcada por talessistemas es idéntica a aquella tratadapor los conmutadores terrestres, Estaanalogía ha llevado a Alcatel Space Industriesa acercarse a las unidades deconmutación <strong>del</strong> grupo Alcatel, paraidentificar una arquitectura de conmutadorembarcado derivada de los productosterrestres. La F i g u r a 5 r e c u e r-da la partición funcional de un conmutadorterrestre y presenta las eleccionesde reparto de las funciones entre elsatélite y la parte terrestre para lasaplicaciones espaciales.Los estudios de definición han empezadohace varios meses. La precisión deesta anticipación se ha hecho evidentepor la recepción de una petición de IN-TELSAT de un estudio de viabilidad paraun sistema de este tipo. La fecha depuesta en servicio operacional está previstapara mediados <strong>del</strong> año 2004. En estesistema la conmutación digital se realizaa bordo después de la demodulacióny la descodificación de la información, setrata de un encaminamiento de paquetesasociado al transporte y al tratamientode celdas <strong>del</strong> tipo ATM.La elección de una carga útil regeneradoray de una conmutación a bordoestá justificada por los siguientes puntos:• a nivel <strong>del</strong> operador, esto permite ofrecersobre una zona de servicio extendidauna interconectividad total entrelos usuarios equipados con estacionesreceptoras de pequeño tamaño.• a nivel <strong>del</strong> usuario, permite un accesoflexible para todo tipo de servicio (telefonía,datos, imagen, flujos <strong>del</strong> tipoMPEG, paquetes IP, etc.) transportadosbajo forma de células ATM.• finalmente, a nivel de servicio global,esto permite completar eficazmentelas estructuras terrestres de banda ancha(por ejemplo, en caso de avería ode congestión) o simplemente ofrecerun servicio competitivo en las zonasen donde los despliegues de estas infraestructurassería poco rentable.El procesador multimedia embarcado,es decir el OBMP (On Board MultimediaProcessor), <strong>del</strong> cual la Figura 6proporciona un esquema sinóptico detallado,tiene como función efectuar eltratamiento digital <strong>del</strong> conjunto de lasseñales relativas a la misión, se tratade la demultiplexación, de la desmodulación,de la descodificación, de la conmutaciónde las celdas ATM, de la codificacióny <strong>del</strong> formateado de las tramasdescendentes. En el seno de lacarga útil, el OMBP está gestionado ycontrolado por una entidad dedicada270


EVOLUCIÓN Y DESARROLLO DE LAS CARGAS ÚTILES DE TELECOMUNICACIONESCaracterísticas <strong>del</strong> terminal ópticoAlcatel/ContravesEl terminal óptico tiene las característicassiguientes:Misión:• tipo de enlace: enlaces entre satélites(ISL) geoestacionarios.• velocidad máxima de transmisión: 10Gbit/s.• distancia: hasta 70.000 km.• tipo de modulación: modulación de fasecoherente BPSK.Figura 6 – Procesador multimedia a bordo.llamada controlador multimedia deabordo (OBMC, On Board MultimediaC o n t r o l l e r ) .El OBMP está compuesto de 3 secciones:• la sección receptora (Rx) tiene comofunción tratar todas las señales multiplexadasde portadoras recibidas de laantena de recepción. Estos equipos debenpoder proporcionar a la salida unflujo continuo de celdas ATM en bandabase: todas las operaciones de sincronizaciónserán por tanto realizadas poreste equipo;• la sección de encaminamiento (Sx),ilustrada en la Figura 7, se encarga deencaminar las celdas <strong>del</strong> tipo ATM recibidasa la salida de la sección de recepción(Rx) hacia el spot de destino, indicadoen la cabecera de estas celdas..Esta sección implanta los mecanismosde la gestión de la calidad de servicio(QoS), <strong>del</strong> tratamiento de la congestióny de multidifusión. Ella juega un papelprincipal en la garantía de la calidad deservicio ofrecida al usuario final;• la sección de emisora (Tx) trata elconjunto de los flujos de datos que salende los órganos de la sección de encaminamiento(Sx) y los formatea entramas <strong>del</strong> tipo TDM (Multiplexaciónpor División de Tiempo) para cada unode los spots.ponde a las especificaciones <strong>del</strong> sistemapresentado.I n t e rconectividad entre los satélitesLa última etapa de la conectividad, laevolución de los sistemas hacia las coberturasextendidas, incluso mundiales,se hará por medio de enlaces de telecomunicacionesde alta velocidad entre lossatélites. En este dominio, Alcatel SpaceIndustries en colaboración con Contravesrealizó una maqueta de terminal óptico,basada en la técnica de transmisiónen óptica coherente. Las cifras fundamentalesde este desarrollo realizado porcuenta de la Agencia Espacial Europea,se encuentran más a<strong>del</strong>ante. Las pruebasde integración están programadaspara septiembre <strong>del</strong> año 2000.Interfaces• masa: 60 kg.• consumo: 230W.• diámetro <strong>del</strong> telescopio: 25 cm.Láser• longitud de onda: 1.064 µm.• potencia láser: 3 W• tipo de láser: YAG (Yttrium AluminumGarnet).Una versión de terminal óptico para lasconstelaciones en órbita baja está ilustradaen las Figuras 8 y 9.■ ConclusiónSe ha ilustrado por medio de cuatro ejemploslos actuales cambios en curso en eldominio de las cargas útiles de telecomunicaciones.De hecho, estos cambios sonProporcionamos en la Ta b l a 1 una evaluaciónde las características principalesde un equipamiento OBMP que res-Figura 7 – Sinóptico detallado de la función de encaminamiento Sx.271


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Características <strong>del</strong> sistema• Número de spots : 64• Capacidad de conmutación ≈ 10 Gbit/s• Capacidad de acceso : 2700 portadoras TDMAde 2 Mbit/s, equivalente a 340 000circuitos de 16 kbit/s• Velocidad por portadora : de 2 Mbit/sa 20 Mbit/s, con una granularidad de 16 kbit/sTabla 1 - Características de un equipamiento OBMP.Caracteerísticas <strong>del</strong> OBMP• Sección Rx450 canales de recepción multiportadoras(típicamente de 36 MHz)• Sección SxMatriz 64 × 64, tratando 155 Mbit/s porpuero de entrada/salida• Sección Tx64 subsistemas de procesamiento de altavelocidad (155 MHz)• Consumo estimado : 1.6 kW• Peso estimado : 120 kg (hipótesis, tecnología 0.35 µm)el resultado <strong>del</strong> mercado de las telecomunicacionesque se ha acelerado con eladvenimiento de los servicios accesibles alos particulares.En este contexto, los sistemas de comunicacionespor satélite tienen unpapel mayor que jugar, aprovechándosede su posición privilegiada en altitudpara ganar rápidamente nuevos mercadoscon infraestructuras terrestres reducidas.El desarrollo de estos sistemasdebe tener en cuenta sus caracte-Figura 8 – Te rminal óptico para constelacionesen órbita baja (diámetro <strong>del</strong> telescopio:5 cm).Figura 9 – Prueba <strong>del</strong> terminal paraconstelaciones en órbita baja.rísticas específicas, a saber, una duraciónde vida <strong>del</strong> satélite de 7 años paraaquellos que operan en órbita baja y de10 años para aquellos operando en órbitageoestacionaria. Se entiende asímejor porque el reparto de funcionesimplantadas a bordo <strong>del</strong> satélite y en elsuelo sea objeto de una elección rigurosay porqué la selección de funcionesde a bordo necesita un buen conocimientode la evolución de los sistemasy de las necesidades, a fin de privilegiaraquellas cuyos dominios sean bastantelargos y su duración suficiente.Los lazos entre las cargas útiles detelecomunicaciones y los sistemas vana hacerse cada vez más fuertes; en elfuturo, el satélite será simplemente unnodo particular de la red de telecomunicaciones.Los usuarios de los sistemasde telecomunicaciones demandancada día más movilidad: la adaptacióna este nuevo tipo de necesidades estáya en curso en el sistema y la carga útilteniendo en cuenta las nuevas característicasde los terminales.■ Bibliografía1 Revista de Telecomunicaciones deAlcatel, 2º Trimestre 1<strong>99</strong>7.Régis Lenormand es director <strong>del</strong>OnBoard TelecommunicationsDepartment en la Alcatel SpaceIndustries Industrial EngineeringDivison, Toulouse, Francia.Gilles Lévêque es responsable <strong>del</strong>Pre-Project and ProposalsDeparment en la Alcatel SpaceIndustries Export MarketingDivison, Toulouse, Francia.272


EL EQUIPAMIENTO DE LOS AUTOMÓVILESDEL MAÑANALos vehículos comunicados están encamino. Los satélites complementarán las redesde comunicación terrestres para proporcionaral automovilista nuevos servicios de valor añadido.O. COURSEILLEJ-F. GAMBARTJ-B. LAGARDE■ IntroducciónEs a finales de los 80 en los EstadosUnidos, cuando los satélites entran aformar parte <strong>del</strong> transporte por carreteracon el servicio Omnitracs, sistemaque combina la localización y la mensajería.Gracias a Euteltracs, su versiónConstelaciónGalileoAyudade navegaciónen rutaXM RadioRadio<strong>Digital</strong>MóvilFigura 1 – Servicios de comunicación en vehículos inteligentes.europea, más de 20.000 camiones circulanhoy día por Europa con la famosaantena característica en forma de 'cajade galletas' de Euteltracs. El sistemamundial de determinación de posición(GPS), al que seguirá de aquí a unosaños Galileo (el futuro sistema europeode navegación por satélite), aporta serviciosprecisos de posicionamiento cadavez más utilizados. La era de la radio digitalpor satélite, a bordo de nuestrosautomóviles está cercana con el desarrollo<strong>del</strong> programa de radio por satéliteX M T M . Alcatel Space está estrechamenteimplicada en todos estos sistemas.El último estadio de estas evolucionesserá el diseño y la normal utilizaciónde un solo terminal inteligente aWorldSpace(Radiodifusión digital de audio)Radiodifusiónde informaciónde tráficoConstelaciónGlobalstarTelefoníaMóvilbordo de los automóviles (Figura 1)permitiendo la recepción y/o el envíode información (posicionamiento, mensajería,radio digital, descargas de software,datos geográficos, etc.) desde/avarios satélites.■ Barreras económicas ytecnológicasAlgunas de las barreras económicas ytecnológicas que hasta ahora estorbabanel desarrollo de los servicios porsatélite destinados al sector automovilístico,están en vías de desaparición.Paralelamente, la aceptación por elgran público de tales servicios a bordo<strong>del</strong> automóvil, progresa rápidamente.El equipamiento <strong>del</strong> automóvil tiende aser cada vez más diverso debido, enuna gran parte, a los criterios de elección<strong>del</strong> consumidor. Las aplicacionesque utilizan los satélites forman partede las opciones que, gradualmente, estánsiendo introducidas.Las técnicas de satélite aplicadas alautomóvil, deben traducirse en un preciode equipamiento por vehículo en unmargen entre los 2.000 y 2.500 euros.Este umbral es obviamente aplicablesolo al mercado <strong>del</strong> consumidor general,pues al mercado profesional - y enparticular al transporte por carretera -se le aplica un criterio diferente, ya queel valor añadido económicamente percibidojuega un papel importante. Pa r aevaluar los obstáculos tecnológicos quehay que evitar para alcanzar este nivelde precios es necesario mencionar que,273


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>al comienzo de los 80, el precio de unterminal Inmarsat (sistema de comunicaciónpor satélite utilizado por losbarcos) estaba entre 30.000 y 50.000euros, excluyendo la instalación. Además,¡no existían demasiadas posibilidadesde instalar un terminal Inmarsat,con un peso <strong>del</strong> orden de 500 kg.,en cualquier vehículo terrestre de laé p o c a !El paso de lo analógico a una operacióncompletamente digital resuelve todosestos problemas mejorando, además,la capacidad de almacenamientoy la velocidad de proceso. La drásticadisminución en el consumo de energíade los circuitos electrónicos utilizadosen este tipo de tecnología facilita muchola aplicación de la técnica por satélitea la industria <strong>del</strong> automóvil. Por último,un factor inevitable en cualquierradio aplicación, la antena de a bordojuega un papel determinante, como lotiene la compatibilidad electromagnética:no hay que olvidar que la industria<strong>del</strong> automóvil es la más avanzada eneste campo.■ Localización y navegaciónpor satélitesEuteltracsFigura 2 – Arquitectura <strong>del</strong> sistema Euteltracs.Euteltracs (F i g u r a 2) es el primer sistemaoperacional de comunicación móvilpor satélite que ofrece un servicio integralde mensajería y de localizaciónpara la industria europea de transportes.Alcatel Space es un importante actoren este campo mediante su divisiónEuteltracs, que comercializa el sistemaen toda Europa. El segmento espacialestá actualmente subcontratado a Eutelsat,el operador europeo de comunicacionespor satélite. Euteltracs permitea los gerentes de flotas de camionescomunicar con los conductores y recoge r, en tiempo real, datos sobre los vehículosy su localización, en un radio de1 0 0 metros. Este sistema cubre EuropaOccidental y Oriental, el norte de Áfricay la mayor parte <strong>del</strong> Medio Oriente.El servicio Omnitracs/Euteltracs estábasado en el uso de dos satélites geoestacionarios,separados por más de 12.000km. La técnica usada se basa en la medida<strong>del</strong> tiempo de transmisión y en el efectoDoppler: necesita un terminal móvilemisor y receptor, y una estación terrestrecentral donde se llevan a cabo todos lostratamientos y se calcula la posición <strong>del</strong>vehículo. Una característica útil de estesistema, es que el móvil es localizado porla estación de tierra sin intervención humana(con la condición de que el terminalesté encendido). El gerente de flotapuede, por medio de un enlace terrestreconvencional con la estación central, conoceren todo momento la posición desus vehículos, un factor esencial de productividaden esta industria.El sistema incorpora también la funciónde mensajería bidireccional, conun “buzón” en la estación central. Esgracias a esta función de mensajeríaque la estación puede enviar su posiciónal móvil. La experiencia muestraque la ausencia de comunicación devoz en el sistema no es entendible comouna desventaja, sino al contrario: elmodo de comunicación por buzón, conteclado y pantalla en la cabina <strong>del</strong> camión,parece adecuado a los hábitos <strong>del</strong>os conductores, incluso en situacionesde urgencia (accidente, averías, cambiosde ruta imprevistos).A finales <strong>del</strong> <strong>1<strong>99</strong>9</strong>, más de 20.000 vehículosen Europa ya estaban equipadoscon el sistema Euteltracs, incluyendolos 200 camiones <strong>del</strong> grupo RH, lamayor compañía independiente detransportes inglesa. Sin embargo, estasolución no está adaptada al automóvilen general: la antena es demasiadoaparatosa (la antena mecánica apuntadoraen banda Ku tiene un radomo dea p r oximadamente 30 cm de diámetro)y no hay sitio para el teclado/pantallaen el tablero de instrumentos de los vehículosde turismo.Los sistemas GPS y GalileoEl mercado <strong>del</strong> posicionamiento y navegaciónpor satélite ha ido evolucionandode forma gradual y consistente en los últimoscinco años, y deberá alcanzar supleno desarrollo en muy pocos años más.El GPS, el sistema militar americano deposicionamiento y fecha por satélites, esel más conocido y frecuentemente utilizado.Está basado en una constelación desatélites (24 satélites en órbitas circularesinclinadas a una altitud de 20.000km), la disponibilidad a bordo de los satélitesde un reloj ultra preciso y un conocimientoprácticamente exacto de la posición<strong>del</strong> satélite en todo momento. Elterminal calcula su posición de acuerdo avariables de tiempo que provienen de variossatélites GPS con visión de dicho terminal.Esto determina la posición <strong>del</strong>mismo, con una precisión de 100 metros,lo cual es suficiente para los millones deautomovilistas que están dispuestos a invertiren un equipo en el que la informaciónde localización se presenta de unaforma cómoda y fácil de utilizar.274


EL EQUPAMIENTO DE LOS AUTOMÓVILES DEL MAÑANAEs en esta fase en la que están desapareciendolas barreras tecnológicasmencionadas anteriormente. El GPS requieresólo una pequeña antena rectángulode aproximadamente 10 cm de ladoy 2 cm de espesor. El terminal notransmite, lo cual resuelve el problemade la compatibilidad electromagnética.Numerosos mo<strong>del</strong>os de automóviles dealta gama cuentan en su equipamientocon terminales GPS y pantallas de cristallíquido para la visualización de los mapas.Algunas compañías de alquiler deautomóviles, ya están ofreciendo estes e rvicio en opción.Galileo es la respuesta de Europa alas cuestiones políticas, estratégicas yeconómicas suscitadas por la posicióndominante <strong>del</strong> sistema GPS y su contrapartidarusa, el Sistema de NavegaciónGlobal por Satélite (GLONASS). El sistemade navegación por satélite Galileo,cuya puesta en servicio está previstapara el año 2008, se apoyará en unaconstelación de satélites de órbita terrestremedia (MEO). Este principio dearquitectura ha sido desarrollado porAlcatel Space, así como el concepto deplataforma Proteus, desarrollado porAlcatel Space en asociación con el CentroNacional de Estudios Espaciales(CNES) francés. Galileo se caracterizarápor la integridad de sus datos, la disponibilidady continuidad <strong>del</strong> servicio yla precisión de su posicionamiento. Estoes importante para las aplicaciones acorto plazo en el mundo <strong>del</strong> automóvilque demandarán muchos de estos servicios,como la asistencia/reparaciónen carretera o las futuras autopistasa u t o m á t i c a s .Las pantallas planas ya han comenzadoa invadir los tableros de instrumentos(e incluso algunos autorradios) y numerososvehículos están equipados conlectores de CD. Para suministrar a conductory pasajero instrucciones de conducciónen forma gráfica y vocal, es necesariotener a bordo en soporte de CD-ROM, bases de datos cartográficos con eldebido nivel de detalle (con puestas aldía sistemáticas) acopladas a un terminalGPS con un cierto nivel de “navegación”inteligente. Las personas que trabajanen la industria <strong>del</strong> automóvil consideranque estos avances constituyenun gran e importante paso y portadoresFigura 3 – El sistema digital de telecomunicaciones Globalstar, basado en unaconstelación de 48 satélites LEO, que ofrece la práctica globalidad de cobert u r a .de un potencial considerable. La funciónde “navegación” estará muy pronto disponible,como una opción más, en el 80%de los automóviles.■ Comunicaciones móvilespor satélitesEl sistema de comunicacionesmundial GlobalstarLas necesidades actuales en telefoníamóvil están ampliamente cubiertas porlos medios de comunicación terrestresde redes celulares. Paradójicamente, elmercado de instalaciones permanentesde teléfonos celulares en los automóvilesestá disminuyendo: esta anomalía estájustificada por la ausencia de legislaciónrelativa a la utilización de radioteléfonosmóviles durante la conducción, aunqueel conductor más prudente invierta enuna instalación con antena exterior yfunción “manos libres”.La llegada de los servicios telefónicosmóviles por satélite en órbita terrena baja,como Globalstar (F i g u r a 3), nos conduciráal equipamiento de automóvilespara uso profesional o privado. Debido asu gran similitud con el servicio celular,estará más que justificado el uso generalizadode Globalstar por los automovilistas.Las primeras generaciones de adaptadoresde automóviles para terminales Globalstarestán por debajo de los 2.000 euros.La antena exterior tiene una discretalongitud (diámetro de la base alrededorde 15 cm, un cono de 15 cm de altura yun diámetro medio de 4 cm.), siendo muyimprobable que estas características esténlejos de ser un obstáculo para el usoprofesional, teniendo en cuenta los serv i-cios que el sistema proporciona.■ La radiodifusión digitalpor satéliteEl papel de los satélites en materia deradiodifusión móvil se reafirma cada vezmás. Los gigantes de la industria sonconscientes de esto. General Motors yFord están implicados en el desarrollo dedos sistemas de radiodifusión por satélite,en los Estados Unidos: XM TM SatelliteRadio (Figura 4) (con Hugues comoprimer contratista) y Sirius Satellite (conLoral como primer contratista). AlcatelSpace participa activamente en el desarrollode XM TM Satellite Radio y es el primercontratista de WorldSpace, precursorde estos nuevos servicios.El mundo está entrando en una nuevaera de radiodifusión por satélite, graciasa los nuevos sistemas que proporcionanvastas zonas de cobertura, grancalidad de sonido, fácil uso y recepciónmóvil y portátil. El formato digital tambiénda la posibilidad de servicios complementariostales como multimedia ytransmisión de datos tipo Internet.La radio, como la televisión, se orientanhacia la radiodifusión digital, porvarias razones:• La compresión de señales de audio hamejorado actualmente, hasta el puntode que la señal digital ocupa una longitudde banda inferior a la de una señal275


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>finales, está basada en los siguientesp a r á m e t r o s :Dos satélites HS 702transmiten los programas XM,d i rectamente a los oyentesEstación terre s t re: zonade Washington DCMás de 100 canales dep rogramación disponiblesFigura 4 – Arquitectura <strong>del</strong> sistema XM TM Satellite Radio.analógica de la misma calidad y muchomás reducida que la de la norma CD.La norma de audio ISO MPEG 2 capa 3(MP3) actual o la ISO MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding) proporcionanuna calidad CD estéreo a 96 k b i t / s ,diez veces superior a la norma CD.• La señal es más resistente a las interferenciasexternas, gracias a las posibilidadessuministradas por el tratamientodigital.• Las señales digitales de audio puedenser multiplexadas con cualquierotra señal (una imagen, un texto, ficheros)permitiendo enriquecer losc o n t e n i d o s .• El tratamiento de la señal digital es menoscostoso que el de la señal analógica,XM utiliza los satélitesc o m e rciales más potentes<strong>del</strong> merc a d oRepetidor terre s t res u p l e m e n t a r i oRecepción XM sin interrupción sobre todo elt e rritorio con un autorradio AM/FM/XM yuna pequeña antenaA partir de los estudios tecnológicos más avanzados y las facilidades de enlacest e rrenos hacia satélites en Washington DC, XM T M Satellite Radio retransmitirá directamentedesde dos potentes satélites y de costa a costa, hasta 100 canales demúsica con calidad digital, noticias y entretenimiento a todos los hogares y automóviles.La señal podrá recibirse con una pequeña antena y un autorr a d i oAM/FM/ XM, un equipo de audio casero, o una radio port á t i l .debido a la utilización de componentesde silicio altamente integrados.La utilización de los satélites es la mejoropción en materia de radiodifusióndigital, pero sólo pueden ser competitivoscon emisoras de radiodifusión terrestresi se cumplen una serie de requisitos.Estas exigencias están relacionadascon, por una parte, el accesoal distribuidor de señal <strong>del</strong> satélite <strong>del</strong>a forma más simple y directa posible y,por otra, el acceso como usuario final oreceptor al satélite, que no debe ser interrumpidode ningún modo, cualesquieraque sean las condiciones de recepción(portátiles y/o móviles). La disponibilidad<strong>del</strong> sistema para usuarios• La visibilidad <strong>del</strong> satélite: La recepciónde señales provenientes de unsatélite, es más sensible a los obstáculosde transmisión cuando el ángulode elevación <strong>del</strong> mismo, con respectoal receptor, es reducido. Unabuena visibilidad <strong>del</strong> satélite se obtiene,para las zonas de cobertura de bajalatitud, con un solo satélite geoestacionario.Para las zonas de coberturade latitud más elevada, hay dos soluciones:la utilización de varios satélitesen órbita inclinada, con una buenaelevación sobre la zona de cobertura,o el uso de dos satélites geoestacionarios(como mínimo) situados endiferentes posiciones orbitales.• Esquema de modulación: A diferenciade las transmisiones terrestres, la modulaciónutilizada para las transmisionespor satélite no necesita proteccióncontra los efectos de trayecto múltiple.Asímismo, se puede utilizar un sistemade modulación eficaz para la radiodifusiónpor satélite como el ofrecido porTDM/QPSK (multiplexación por divisiónen el tiempo /modulación por desplazamientode fase en cuadratura).Hace varios años, fue especialmentedesarrollada la modulación COFDM( m u l t i p l exación por división de frecuenciaortogonal codificada) para lastransmisiones terrestres. Es un tipo eficazde modulación, adaptado a entornosde trayecto múltiple, que utilizanlos nuevos sistemas de radiodifusiónterrestre, como la Unión Internacionalde las Telecomunicaciones (UIT). Lamodulación TDM/QPSK tiene una claraventaja sobre la COFDM, en aplicacionespara satélites.• El satélite: La disponibilidad depende<strong>del</strong> margen previsto de enlaces, elcual está directamente relacionadocon la Potencia Isotrópica Ra d i a d aEquivalente (EIRP) <strong>del</strong> satélite. Estemargen está relacionado, a su vez,con el servicio a suministrar y la frecuenciade caída <strong>del</strong> enlace. Po rejemplo, las pérdidas de RF debidasa obstáculos son mayores en banda Sque en banda L. Al mismo tiempo, y ala vista de los requerimientos <strong>del</strong> sistema,podrían resultar necesarios los276


EL EQUPAMIENTO DE LOS AUTOMÓVILES DEL MAÑANAsatélites de gran potencia para laradiodifusión digital por satélite.• Retransmisión terrestre: En zonas derecepción donde los obstáculos sonnumerosos (zonas urbanas con altadensidad de población), puede reforzarsela recepción con repetidores terrestres.WorldSpaceWorldSpace, ya en servicio con el satéliteAf r i S t a r T M (F i g u r a 5), es el primersistema de radiodifusión digital por satéliteque permite la recepción sobreequipos de radio portátiles. Ofrece coberturaa los países en vías de desarrollo,utilizando satélites geoestacionariosy transmisión de frecuencias enb a n d a L. Este servicio está encaminadoesencialmente a las regiones don<strong>del</strong>a radiodifusión es, en la actualidad,prácticamente inexistente y las radiosportátiles a bajo costo son el mayor imperativo.La radiodifusión digital soportatambién la transmisión de datos (porejemplo, mapas meteorológicos e informaciónsobre el estado <strong>del</strong> tráfico). Unnúmero de aplicaciones dedicadas estáen periodo de desarrollo. Alcatel Spacefirmó un contrato en 1<strong>99</strong>5 con Wo r l d S-pace para el suministro, llave en mano,<strong>del</strong> sistema completo.XM TM Satellite RadioEl servicio XM T M Satellite Radio es uns e rvicio de radiodifusión digital (DA R S ,S e rvicio de Radio Audio <strong>Digital</strong>) avaladopor la FCC (Comisión Federal deComunicaciones) en los Estados Unidos.Los dos satélites han sido construidospor Hughes Space & Communicationsy equipados con una carga útilsuministrada por Alcatel Space y sonFigura 5 – El satélite AfriStar.Figura 6 – XM TM Satellite Radio, el satélite de comunicación más potente, construido hastala fecha.los satélites de comunicaciones máspotentes construidos hasta el momento(F i g u r a 6). La puesta en serv i c i ocomercial está prevista para el año2001. XM T M Satellite Radio debe proporcionaruna recepción de audio y tex t ode alta calidad sobre el territorio norteamericano,así como otros datos digitalessobre todo tipo de receptores, pormedio de estos dos satélites geoestacionariosy de una red terrestre derepetidores. Las características de estenuevo servicio de radio incluyen lacobertura completa de costa a costa,asegurando la audiencia sobre la totalidad<strong>del</strong> territorio norteamericano, unaelevada calidad de recepción y unaextensa selección de programas.Parámetros clave <strong>del</strong> sistemaEl sistema XM T M Satellite Radio utilizala banda de frecuencias de 2.332,5 a2.345 MHz. Ha sido optimizado para esteespectro de frecuencias en banda S,para asegurar unas características fiablesen entornos urbanos y rurales deN o r t e a m é r i c a .La multiplexación por división en eltiempo permite la difusión musical yvocal sobre una centena de canales. Cadacanal puede ser enriquecido añadiendocomponentes dedicados de textosy otros datos, a la transmisión. Cadasatélite transmite el mismo contenido,de tal manera que el receptor puede reconstruirese contenido a partir de laseñal de cualquiera de los dos satélites.277


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>La disponibilidad <strong>del</strong> enlace, calculadasegún el principio <strong>del</strong> mo<strong>del</strong>o "ExtendedEmpirical Roadside Shadowing "adaptado a este sistema de dos satélites,es superior al <strong>99</strong>%.Los satélites XM TMLos satélites, cuyo tiempo de vida es de15 años, estarán posicionados en unalongitud de 115° W y 85°W en órbita geoestacionaria.Utilizarán una plataformaHS-702 equipada con paneles solares dealta eficacia y propulsores de Xenon-Ion.Una vez lanzados estos satélites, cuyamasa de lanzamiento será de 4,45 toneladas,serán los satélites comercialesmás potentes puestos en servicio, produciendomás de 15,5 kW de energía hastael final de su periodo de vida.La carga útil <strong>del</strong> XM TM Satellite Radiose compone de dos transpondedorestransparentes. Cada uno de ellos incluyeuna antena, equipada con un reflectorcircular de 5 metros de diámetro y conuna única fuente. La cobertura de transmisiónestá adaptada a la forma <strong>del</strong> continentenorteamericano, con una EIRPelevada y con dirección hacia las zonasdonde los satélites tienen un ángulo deelevación más reducido, y a aquellas quecuentan con una alta densidad de población.Cada transpondedor incluye un sistemade amplificación de alta potencia,compuesto de 16 amplificadores de tubode ondas progresivas (ATOP) de 216 Wde potencia funcionando en paralelo ensaturación. El conjunto de antena y amplificadorde alta potencia produce un picode EIRP superior a los 68 dBW.Los repetidores terrestresEl servicio XM TM Satellite Radio complementarásu sistema de satélites con unared de repetidores terrestres para cubrirlos vacíos de cobertura debidos a lasconstrucciones elevadas (conocidas como“cañones urbanos”). La antena de radiodebe tener una visión directa <strong>del</strong> satélitepara asegurar que las señales se recibende una forma fiable. Los repetidores,situados sobre los tejados y torresexistentes, recibirán las señales de audiode los satélites, amplificándolas y retransmitiéndolasa niveles de potenciamucho más elevados.X M T M Satellite Radio ha convencido aun gran número de compañías estratégicasa sentarse alrededor de la misma mesa:General Motors, Direct TV y ClearChannel. Firmas de renombre en el campode los semiconductores y la electrónicade consumo como Motorola, ST Microelectronics,Pioneer, Sharp, Alpine yotros, están asociadas a este proyecto.Analistas americanos lo califican como elnuevo "campo abonado" para las aplicacionespor satélite, con un éxito previstocomparable a la TV en directo. Los fabricantesde equipos, con los japoneses a lacabeza, están ya desarrollando los autorradiosy los adaptadores correspondientes.Las antenas en los vehículos, en unaprimera fase, tendrán capacidad dinámicade direccionamiento, debido a la utilizaciónde antenas activas multielementosa precios populares. El servicio XM T MSatellite Radio paliará la carencia de autorradiosRDS en América. En Europa,debido a la falta de satélites adaptados,¡podrían transcurrir una o dos décadashasta que este servicio esté operativo!■ ConclusiónCon un renovado y creciente mercado <strong>del</strong>automóvil y la llegada de tecnologíasadaptadas a este entorno, la industria estáimaginando vehículos que no sólo sirvenpara transportar personas. El automóvilmultimedia o comunicante, muypronto dejará de ser un sueño o una fantasía.La demanda existe, las solucionestambién. Alcatel Space participa en estosnuevos desarrollos, consciente <strong>del</strong> decisivopapel que juegan los satélites.Olivier Courseille es responsable <strong>del</strong>a ingeniería de misiones deradiodifusión digital por satélite enAlcatel Space.Jean-Franÿois Gambart es dire c t o rde Marketing y Desarrollo de AlcatelSpace. Ha sido re s p o n s a b l ec o m e rcial de los pro g r a m a sG l o b a l s t a r, WorldSpace y XM T MSatellite Radio.J e a n - B e rnard Lagarde es dire c t o rgeneral de TE.SA.M., joint venturec reada por France Télécom y Alcatelpara suministrar el acceso als e rvicio en 31 países.278


LA OFERTA DE PLATAFORMA DE ALCATEL SPA C E :S PACEBUS Y PROTEUSLa familia Spacebus de Alcatel yla plataforma multimisión Proteus cubrenconjuntamente una amplia gama de necesidadesen el competitivo mercado de los satélites.J. ZIEGER■ IntroducciónAunque en un diccionario se define unap l a t a f o rm a como “una superficie planapara albergar materiales o equipo”, losingenieros han añadido considerablementesentido a esta palabra. Desde de losbarcos pesqueros a los globos de airecaliente, pasando por los aviones y lossatélites, la p l a t a f o rm a es el conjunto defunciones que permiten a un vehículo funcionaren su entorno (un vacío ingrávido,en el caso de los satélites) y suministrarlas funciones auxiliares necesarias a loque transporta, lo que se llama c a rga útil.La plataforma y la carga útil se combinanpara formar un satélite, trabajando juntospara llevar a cabo una misión espacialpara una determinada aplicación.Hay varios tipos de misiones de satélitesa las cuales se pueden adaptar lasplataformas, tanto para cumplir requisitosespeciales como para soportar lastensiones especiales de lanzamiento yde despliegue orbital. Los tres tiposprincipales de misiones son:• Telecomunicaciones: televisión, telefonía,navegación;• O b s e rvación: óptica, radar, escuchaelectrónica;• Científicas: astronomía, exploración.Las órbitas terrestres utilizadas más comúnmentese caracterizan por su altitud,el periodo orbital resultante y la inclinación<strong>del</strong> plano orbital con respectoal plano ecuatorial.La Órbita Terrestre Geoestacionaria,GEO, a una altitud de 36.786 km, esecuatorial y circular. El periodo orbital esel mismo <strong>del</strong> de una rotación de la Tierra,o sea 23 horas 56 minutos (un día sideral),así un satélite que se encuentreen esta órbita aparece como estacionariopara un observador terrestre. Esta es laórbita preferida por los satélites que retransmitenemisiones de televisión y quemantienen una observación constante deFigura 1 – Cobertura mundial <strong>del</strong> Spacebus.279


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>la Tierra, fundamentalmente para actividadesmeteorológicas.Spacebus es el nombre dado a la familiade plataformas geo-estacionariasde telecomunicaciones de Alcatel. LaFigura 1 muestra todas las áreas cubiertaspor estos satélites.Las órbitas no geo-estacionarias seconocen como “órbitas de deriva”. Estasse dividen en Órbitas Bajas (LEO), conaltitudes que van de 300 a 2.000 km., lascuales normalmente están tremendamenteinclinadas de forma que el satélitepasa sobre toda la superficie de laTierra, y en Órbitas Medias (MEO), conaltitudes que van de 10.000 a 20.000 km.Las misiones de observación de altaresolución (Spot, Helios) y las constelacionesde satélites de telecomunicacionespara telefonía móvil y transmisionesmultimedia (Globalstar, Sky-Bridge) utilizan LEOs, mientras que lasconstelaciones para las aplicaciones denavegación (GPS, GLONASS, Galileo)utilizan MEOs.Proteus es el nombre de la gama deplataformas multimisión para satélitesLEO y, si es necesario, para satélitesMEO, desarrollada mediante una asociaciónentre el French National SpaceResearch Center (CNES) y Alcatel.■ Funciones de laplataformaLa gama de funciones a bordo dependede las misiones o de la órbita escogida,pero todas las plataformas tienen seisfunciones principales (ver Figura 2):• Estructura: Suministra la integridadmecánica <strong>del</strong> satélite y da soporte a todossus equipos. Las principales característicasson poca masa, rigidez y capacidadde transporte.• Control térmico: Asegura una variedadaceptable de temperaturas para elequipo al regular el intercambio deenergía con el entorno espacial; loscambios externos son exclusivamentepor radiación debido al vacío.• P ro p u l s i ó n : Corregir la trayectoriadespués <strong>del</strong> lanzamiento y cambiar omantener las características orbitalesdurante la misión requiere un sistemade propulsión para suministrar losFigura 2 – Vista de la plataformaSpacebus.ajustes necesarios de velocidad. Latécnica se está moviendo desde la propulsiónquímica (motores y propulsores)a la propulsión eléctrica.• Alimentación eléctrica: La energía solarse recoge en paneles solares (generadores)y después se prepara para llevarlaal equipo o para almacenarla enpilas para su uso durante fases deeclipse.• C o n t rol de posición y de órbita: E ldireccionamiento de las antenas o <strong>del</strong>os instrumentos hacia sus objetivosobliga a que la rotación <strong>del</strong> satélitealrededor de su centro de gravedadsea de una precisión tal que vaya deun grado a un segundo. Mantener laorientación y el control durante lasmaniobras, en especial las correccionesorbitales, es el papel de esta complejafunción que utiliza sensores, actuadoresy un ordenador a bordo.• Gestión a bord o : Un satélite estásiempre bajo control, bien mediantelas transmisiones de una estación terrestre(recepción de señales de controlremoto, transmisión de informaciónde telemetría), o bien mediantecontrol automático cuando no esté encontacto con el centro de control terrestre.La función de gestión a bordoorganiza y asigna el plan de trabajo<strong>del</strong> satélite para las funciones de laplataforma y generalmente tambiénel establecimiento y seguimiento <strong>del</strong>a carga útil.Actualmente, las funciones de regulacióny gestión se realizan mediante lossistemas de información a bordo (ordenadores,lógica y buses de datos) loscuales son el núcleo <strong>del</strong> equipo electrónicode la plataforma. Por extensión <strong>del</strong>a terminología utilizada en la aeronáutica,al conjunto de este equipo y de latecnología de información a bordo se lellama “aviónica”.■ Fiabilidad y flexibilidadUn satélite no se puede reparar cuandoestá en órbita; esta verdad casi evidenteoculta todo el talento de ingenieríapuesto a servicio de la arquitecturay a la elección de componentes cualificadosdiseñados para asegurar conprobabilidades muy elevadas que elsatélite funcionará sin problemas. Nohay espacio para el error, aún más parauna plataforma que tiene que ser librede errores y fiable al máximo posible.Naturalmente, el interés principal <strong>del</strong>usuario es la carga útil que se utilizaen la misión.Cuando se comparan la plataforma yla carga útil, un asunto resuelto hacelargo tiempo por Alcatel, la plataforma,como producto integrado, tiene unacontinuidad mayor que la carga útil lacual puede variar de una misión a otra.Este es el motivo por el cual la naturalezacompetitiva y las apuestas involucradasen la competición internacionalfrecuentemente se enfocan en los nombrescomerciales de la plataforma utilizadospor los principales constructoresde satélites. Esta competencia se basaen criterios tangibles: coste, capacidadde transporte (peso, potencia), calificaciónde lanzamiento por los diferentesvehículos lanzadores, etc. Concretamente,y de gran importancia, el tiempode vida certificado en la órbita influyemucho en la confianza de los clientespotenciales. La continuidad, basada enreutilizar lo que funciona bien, significaproducciones más largas y costes deproducción más bajos. No obstante, unaplataforma debe permanecer flexible ensu clase de aplicación para poder cumplirlos requisitos especiales de cadamisión y para permitir que las interfacesse adapten a la nueva carga útil ylas nuevas lanzaderas.Teniendo en cuenta estos factores técnicosy comerciales, la industria <strong>del</strong> satéliteha introducido un método de “líneade producto” para producir plataformasde satélites y controlar su evolución.280


SPACEBUS, PROTEUSLas familias Spacebus y Proteus, consu capacidad multimisión, son los elementosbásicos de la oferta “plataforma”de Alcatel, suministrando así un accesomuy grande al mercado de los satélites.■ SpacebusEl diseño de la familia Spacebus de satélitescumple los requisitos actuales y previstosde los satélites de telecomunicacionesen órbita geo-estacionaria. ElSpacebus es adecuado para la telefoníafija y móvil, así como para radiodifusióny televisión gracias a la versatilidad de sucarga útil y al amplio rango de potenciadisponible.Gama extendidaLa familia Spacebus de plataformas es elresultado de 20 años de evolución continuay controlada, constantemente enfocadaen obtener un beneficio y satisfacciónóptimo para el cliente (Figura 3).Puede:• transportar cargas útiles con pesos de100 a 1.200 kg., de 1 a 16 kW, y trabajaren las bandas C, Ku y Ka;• llevar diferentes antenas;• suministrar una precisión de direccionamientoestándar de


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>El sistema de regulación termal que haceun uso máximo de los componentespasivos y activos para alcanzar el mejorrendimiento posible <strong>del</strong> equipo crítico.El diseño estructural requiere satisfacerdos requisitos principales:• resistencia mecánica sin fallos durantelas tensiones <strong>del</strong> lanzamiento (elruido generado por el vehículo lanzadores equivalente al de 1.000 avionesdespegando);• alta estabilidad termoelástica, ya que latemperatura exterior puede variar desde+120°C al sol a -180°C a la sombra.Gran envergaduraUn panel solar con dos alas captura lapotencia solar. El Spacebus utiliza el productoSolarbus, el cual es capaz de cumplirlos requisitos de potencia que van de7 a más de 20 kW. Una vez instalado, elensamblaje completo es de 35 m de ancho(ver Figura 4).El Solarbus está formado por:• Paneles desplegables, ultraligeros ycon construcción emparedado de almaalveolar de carbono cubiertos por célulassolares hechas de silicona de altaeficiencia u, opcionalmente, de arseniurode galio.• Un sistema de instalación motorizado(redundante) con los paneles instaladosprimero en una línea central y despuéslateralmente.Aviónica probadaEl suministro de potencia eléctrica <strong>del</strong>Spacebus, el cual tiene uno o dosbuses, realiza una conversión de altaeficiencia de la energía de las célulassolares para producir un voltaje reguladoconstante.Figura 4 – Gran generador solar.Durante las fases de eclipse, la energíasolar se sustituye por la potenciaobtenida de pilas recargables de grancapacidad basadas en células iónicasde Litio o de Níquel-Hidrógeno.La función de comando y control,esencial para los operadores terrestres,da un nivel muy alto de autonomía y segu r i d a d .Las señales de telemetría y telecomandose pueden transmitir en la bandaC o en la banda Ku.Las funciones de gestión a bordo utilizandos sistemas redundantes formadospor ordenadores, un bus de interconexión y adaptadores. Las unidades deordenador utilizan aplicaciones lógicasmodulares; las adaptaciones específicasde la misión se limitan a los módulosde carga útil.La estabilización constante en tresejes en cada fase de la misión reduce lasnecesidades de equipo a bordo y aseguraun rendimiento excelente <strong>del</strong> direccionamiento<strong>del</strong> cuerpo <strong>del</strong> satélite. Elsistema de control de posición es totalmenteredundante y está formado por:• Un conjunto de instrumentos de medidade posición con visores y giroscopiosterrestres y solares que suministranconstantemente información decontrol.• Un sistema de cuatro ruedas cinéticasque suministra los pares de tensión ymomentos estabilizadores.• Un ordenador de gran autonomía y congran capacidad de reconfiguración trabajandobajo el control <strong>del</strong> ordenadorde gestión a bordo.Competitividad controladaLa evolución <strong>del</strong> mercado y la búsquedaconstante de más ganancias para elcliente demanda una política de mejoraconstante para la “línea de producto”.Con este objetivo, Alcatel ha arrancado:• En 1<strong>99</strong>6, el desarrollo de una Power-Conditioning Unit (PCU) capaz de cubrirtoda la gama de potencia que vadesde 7,5 hasta 20 kW, utilizando módulosbásicos de 1,75 kW, que funcionana 100 V para una mejor eficiencia.• En 1<strong>99</strong>7, el desarrollo de una aviónicafuertemente integrada basada en adaptadoresde bus VLSI con un método de“diseño a coste”. Esto reduce al menosa la mitad el número de módulos utilizadosanteriormente, así como el númerode enlaces punto-a-punto en elcableado <strong>del</strong> satélite.• En <strong>1<strong>99</strong>9</strong>, un ambicioso y competitivoprograma destinado a reducir considerablementelos costes de producción ylos tiempos de entrega para que nuestrosclientes se puedan mantener a lacabeza <strong>del</strong> mercado. Este programa,que hace un gran uso <strong>del</strong> “rediseño acoste” para todos los componentes <strong>del</strong>satélite al tiempo que se mantiene omejora el rendimiento de cada unidad,está reconsiderando todo el proceso defabricación, incluyendo tanto las actividadesexternas como las internas.■ ProteusLa plataforma Proteus es el primer mini-satéliteeuropeo, con un peso de alrededor500 kg. Está diseñada para reducirel coste de la misión al tiempo quemantiene un alto estándar de rendimientoy calidad. Este producto multimisiónse caracteriza por una ampliavariedad de misiones de vuelo, una considerablecapacidad de transportar cargaútil e interfaces más simples parauna fácil adaptación a cada misión.Esto responde a las demandas de losdiferentes tipos de usuarios que quierenver sus aplicaciones científicas u operacionalesfácil y rápidamente instaladas.Dominio <strong>del</strong> vueloLa plataforma Proteus es compatible contodas las lanzaderas de la clase 500 kg. yofrece un bajo coste de lanzamiento.Puede funcionar en todas las órbitas entre500 y 2.000 km. y con todos los ángu-282


SPACEBUS, PROTEUSlos de inclinación. Asegura todos los métodosde direccionamiento (terrestre, deinercia o solar) con un rendimiento dedireccionamiento mejor que 0,05° paraadecuarse a las misiones más demandadas(observación). Su tiempo de vidaorbital es de cinco años.Capacidad de transporteEn su configuración de vuelo, Proteuspuede soportar cargas útiles con las siguientescaracterísticas máximas: 300kg. de masa y consumo de potencia mediade 300 W con un pico posible de 800W por 20 minutos en cada órbita.Arquitectura robusta yfunciones concentradasLa capacidad multimisión y la facultadpara adaptarse a una amplia gama decargas útiles y a diferentes lanzaderas hallevado al desarrollo de una arquitecturabasada en dos elecciones principales(ver Figura 5):• Un armazón mecánico muy robustoque usa tecnologías elegidas por su facilidadde producción (series Globalstar)y que permite que el equipo sea fácilmenteensamblado y desensamblado.• Aviónica que combina la mayoría <strong>del</strong>as funciones de comando, control, autonomía,direccionamiento y distribuciónde potencia en una unidad centralcomún, conocida como Data HandlingUnit (DHU).Estas dos elecciones no son contradictoriascon la necesidad de un diseño modernopara los intereses de una rápidacapacidad de adaptación. Las interfacesmecánicas con la lanzadera, en la partebaja, y con la carga útil, en la parte alta,se simplifican mucho con el uso de tornillosespeciales. Un bus digital común facilitala comunicación entre la DHU y lasdiferentes unidades periféricas, incluidala carga útil.La lógica a bordo, que controla el ciclode trabajo <strong>del</strong> satélite en sus diferentesmodos y supervisa su buen funcionamiento,está diseñada para soportar lasfunciones de gestión de la carga útil. Seutiliza en conjunto con una base de datosFigura 5 – Vista de la plataforma Proteus.“sistema” que aísla y minimiza el númerode parámetros que se necesitan modificarpara adaptar los modos de funcionamientoa la misión.Las principales especificaciones técnicasson las siguientes:• Un cuerpo cúbico de 1 m de lado concaras laterales que llevan equipoelectrónico y la base que contiene elsistema de propulsión Hydrazine (untanque de 40 litros y hasta cuatromotores que suministran un Newtonde propulsión).• Un sistema de control de posición detres ejes con sensores de estrellas ysensores solares, giroscopios y magnetómetrospara supervisar la posición;utiliza ruedas cinéticas y acopladoresmagnéticos para generar los pares detorsión de estabilización. Los receptoresde navegación GPS (Global PositioningSystem) permiten al ordenadorregistrar el tiempo universal y recibirdatos relativos a la posición y velocidad<strong>del</strong> satélite. Así, el satélite mantienesu órbita, con la ayuda <strong>del</strong> sistemade propulsión, y regula el ciclo detrabajo durante largos periodos cuandoestá fuera <strong>del</strong> alcance de estacionesterrestres.• Un panel solar, formado por dos alas,cada una con cuatro paneles, suministrauna potencia de más de 500 W.• La energía eléctrica se libera en unabarra de alimentación no regulada(23/36 V) soportada por una batería deNiCd de gran capacidad (40 Ah).• Las transmisiones con la estación terrestrede control utiliza modulaciónQPSK (Quadrature Phase Shift Keying)en la banda S, dando una velocidad dedatos ascendente de 800 kbit/s. Unagran capacidad de memoria significaque la plataforma supervisa los datos aalmacenar a bordo, junto con los datosde la carga útil, hasta que se puedanenviar a tierra.S e rvicios ofrecidos por lac a rga útilLos siguientes servicios estándar estándisponibles en la carga útil para facilitarsu desarrollo y su adaptación a la misión:• un bus de alimentación no regulada, 16líneas de potencia, 16 líneas de control;• regulación termal controlada por la lógicade la plataforma;• un bus de comunicación <strong>del</strong> tipo 1553;• 2 Gbits de almacenamiento de masadisponible;• provisión <strong>del</strong> tiempo de referencia conuna precisión de 5 µs.Una oferta “a la carta”Alcatel puede suministrar a los clientes yusuarios una lista de suministros y servicios,los cuales se pueden adquirir porseparado o en conjunto:283


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>puede usar satélites basados en la arquitecturay la aviónica de la plataformaProteus (Figura 7).■ Conclusiones y tendenciasFigura 6 – Uso <strong>del</strong> Proteus para radar por satélite.• suministro de la plataforma genérica ycalificada Proteus;• módulo de instalación <strong>del</strong> equipo de lacarga útil;• ajuste para cumplir los parámetros <strong>del</strong>a misión (misionización), que afectanprincipalmente a la lógica de vuelo;• integración y pruebas completas <strong>del</strong>s a t é l i t e ;• campaña de lanzamiento;• pruebas de aceptación en vuelo;• suministro <strong>del</strong> centro de control <strong>del</strong>s a t é l i t e .Misiones típicasLa primera aplicación en usar Proteus esel proyecto de altimetría y oceanografíaJason 1, junto con el CNES y la NASA.Desde una órbita muy inclinada a una alturade 1.400 km., la plataforma garantizaun direccionamiento preciso y establede la carga útil (altímetro) hacia el centrode la Tierra y mantiene una órbitamuy precisa. El resultado es una misiónexitosa diseñada que registra los cambiosen el nivel <strong>del</strong> mar en todo el mundocon una precisión de unos 2 cm.Las misiones siguientes están ene s t u d i o :CFC’s). Para ello, Proteus transportaráuna carga útil LIDAR (el equivalentede un radar en el campo óptico) apuntandohacia la Tierra. La misión es unaempresa conjunta entre el CNES y laNASA.Proteus no se usa solamente para aplicacionescientíficas.Las misiones de observación de laTierra también beneficiarán a las facilidadesde la plataforma Proteus. Esto sepresta igualmente bien a las misionesópticas, continuando con el programanacional Spot, por ejemplo, y para lasmisiones de radar (ver Figura 6). Laimplantación de constelaciones mixtasde observación ópticas/radar es una interesanteperspectiva a tener en cuenta.Finalmente, Proteus se puede utilizarparcial o totalmente para misiones de telecomunicacióno navegación. Los satélitesen la constelación SkyBridge utilizaránla aviónica basada en Proteus. En elcampo de la navegación, la constelaciónfutura para el programa europeo GalileoEl mercado de los satélites es ferozmentecompetitivo, poniendo una fuerte presiónen reducir los precios y los tiemposde entrega. Al mismo tiempo, la ex p l o-sión en los requisitos de telecomunicaciónespacial está empujando a los operadoresa pedir satélites con cada vezmejor rendimiento en términos de capacidad(el doble de peso de lanzamientoen ocho años y el triple de potencia).Estas dos tendencias, que resultan de lagran competitividad, y <strong>del</strong> incrementoen el rendimiento demandado por elmercado, están forzando a los fabricantesmundiales de satélites a:• normalizar el equipo, e incluso subsistemasenteros, para minimizar los costesde desarrollo y reducir los tiemposde ciclo <strong>del</strong> proyecto;• hacer productos de satélite versátiles(o adaptables) para adecuarse a las diferentesmisiones sin comprometerconsiderablemente el rendimiento.Está comúnmente aceptado que la industria<strong>del</strong> satélite ha avanzado de la “altacostura” (en 1980) al “confeccionado”(en 1<strong>99</strong>0).Esto ha llevado a Alcatel a mejorar suoferta de plataforma al tener en cuenta estastendencias aprovechándose <strong>del</strong> progre-• COROT para investigación astronómicacon el objetivo de determinar la estructurainterna de las estrellas y dedetectar los planetas extra solares(planetas que se encuentran fuera <strong>del</strong>sistema solar) <strong>del</strong> tipo telúrico, comola Tierra. Proteus puede apuntar a untelescopio como objetivo con una estabilidadmejor de un segundo de arco.• PICASSO - CENA para estudiar la atmósfera,su composición y en especialla presencia de sustancias químicasusadas en los aerosoles (por ejemplo,Figura 7 – Proteus: una respuesta a Galileo.284


SPACEBUS, PROTEUSso tecnológico y poniendo énfasis en lacompetitividad de su línea de producto:• Spacebus 2000, 3000 y 4000 para todaslas misiones de telecomunicación GEO;• Plataforma LEO Proteus para misionestales como las de observación de laTierra, las científicas, las de telecomunicacionesy las de navegación.Esta es la razón por la que las iniciativasde normalización llevadas a cabopor Alcatel en el campo de los satélitesvan más allá <strong>del</strong> estricto esquema deuna línea de producto.El objetivo de la fabricación es desarrollar“módulos funcionales” (ordenadores,generadores solares, módulos depropulsión, buses de datos, etc.) quepuedan utilizarse en cualquier tipo desatélite de forma que se puedan beneficiarde las diferentes líneas de producto;de aquí el concepto de modularidadde fabricación y no sólo de modularidada r q u i t e c t u r a l .Por ejemplo, el diseño de un satéliteSkyBridge utiliza determinados “módulos”GEO (ordenador, sistema eléctricode propulsión), así como elementos softwarey hardware de la línea Proteus.Flexibilidad, normalización y modularidadserán las claves para el futuro éxitoasí como la innovación: se debe serprevisor para ganar.■ ReconocimientosEl autor querría agradecer a las siguientespersonas por su activa participación:Michel Andrau, Luc Frecon, Jean Portier,especialistas en plataformas, y Jean-JacquesDechezelles y a Alain Girard por suasesoramiento al revisar el artículo.Jean Zieger es director deIngeniería de Alcatel Space ydirector de la fábrica de Cannes,en Francia285


SISTEMA EUROPEO DE NAVEGACIÓN PORSATÉLITE GALILEOA. BORIESAlcatel está jugando el papel de líder de Galileo,el futuro sistema civil de navegación por satélites,que proporcionará un sistema fiablee independiente de los sistemasGPS y GLONASS, bajo control militar.■ IntroducciónLa industria espacial europea, y en particularAlcatel Space, está trabajandoestrechamente con la Unión Europea yla Agencia Espacial Europea (ESA), parafinalizar el sistema europeo de navegaciónpor satélites Galileo. El sistema,planificada su operatividad para el2008, proporcionará a los usuarios civilesuna multitud de servicios de posicionamientoy de sello temporal, contodas las garantías de integridad y disponibilidadque requieran. El ambiciosoprograma, una iniciativa de la UniónEuropea, liberará a Europa de su actualdependencia de los sistemas militaresamericano GPS (sistema mundial dedeterminación de posición) y rusoG L O N A SS (sistema mundial de navegaciónpor satélite). También será un importanteelemento de desarrollo económico,ya que abrirá el mercado de losequipos y de los servicios a numerosasempresas europeas, que hasta ahora sehan visto eliminadas de hecho por la situaciónde casi monopolio americano.■ Aspectos cruciales para elfuturo de EuropaSeguridad y soberaníaAunque bajo control militar y destinadosen un principio exclusivamente paralos ejércitos americano y ruso, lossistemas GPS y GLONASS proporcionana millones de usuarios en todo elmundo información instantánea sobresu posición, virtualmente en cualquiermomento y lugar. Además, muchasaplicaciones utilizan su función de hora,por ejemplo, para sincronizar las estacionesbase de las redes de comunicacionesmóviles. Sin embargo, elusuario sólo se beneficia parcialmentede los servicios de GPS y GLONASS .• El GPS, constelación de 24 satélitesMEO (órbita terrestre media) repartidossobre seis órbitas circulares a20.000 km de altitud, presenta unas limitacionestales que la ICAO (OrganizaciónInternacional de Aviación Civil)no lo puede aceptar como medio únicode navegación:– sus prestaciones se han degradadointencionadamente hasta una precisión<strong>del</strong> orden de 100 metros horizontalmente;aunque el Departamentode Defensa de Estados Unidosha prometido abrir el acceso aun servicio más preciso para lasaplicaciones civiles, conserv a r á ,hasta el 2008, una capacidad de interferencia<strong>del</strong>iberada que es incompatiblecon aplicaciones de altonivel de seguridad;– no existen garantías de servicios nide responsabilidad civil;– se puede poner en duda su gratuidad.• El GLONASS, constelación de 24 satélitesrepartidos en tres órbitas a 19.100km. de altura, debería, en teoría, proporcionarun servicio idéntico al <strong>del</strong>GPS. Sin embargo, sufre las actualesdificultades económicas de Rusia. Lafalta de los medios financieros suficientesno puede asegurar la sustituciónde los satélites. De hecho, solamentetrece de los satélites están enfuncionamiento.Europa no puede seguir siendo un tributariode esta situación cuando diferentesclases de usuario esperan muchos serv i-cios de navegación y de hora por satélite:el transporte por carretera (gestión de flotasde vehículos, asistencia y reparacióno, en el futuro, las autopistas automáticaspor las que se guiarán totalmente los coches),el transporte marítimo y fluvial(tráfico en los puertos o en zonas peligrosas,como el Canal de la Mancha con niebla,rescate marítimo), el transporte ferroviario(gestión de trenes, mercancías,etc.). La precisión horaria es también unimportante aspecto: sincronización de lascomunicaciones (las móviles, en particular),transacciones bancarias, etc. La doblenecesidad de seguridad e independenciase ha traducido en los siguientes requisitospara el futuro sistema Galileo:• integridad,• disponibilidad y continuidad <strong>del</strong> servi c i o ,• precisión (para usuarios particulares),• control por una autoridad civil interna c i o n a l .Aspectos económicos (Figura 1)Ya no se puede aceptar que las empresaseuropeas se encuentren marginadasde un mercado con un crecimiento286


SISTEMA EUROPEO DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE GALILEOFigura 1 – Evolución <strong>del</strong> mercado de la navegación por satélite.tan grande, mercado dirigido por unamultitud de aplicaciones que la navegaciónpor satélite hace, o hará, posible,y que incluirá equipos y serv i c i o sde valor añadido y, en menor medida, lainfraestructura de satélites.Las estimaciones actuales de la ComisiónEuropea, basadas solamente enEuropa, y en los primeros 18 años de funcionamiento<strong>del</strong> Galileo, son las de unmercado potencial de 120 mil millonesde euros para equipos (sobre todo, receptores)y de 110 mil millones de eurospara los servicios. El mercado de exportaciónse estima en 50 mil millones deeuros. El potencial de crecimiento puedecompararse al <strong>del</strong> mercado Internet. Sise compara, el total de inversiones en infraestructuraespacial –tres mil millonesde euros– es (relativamente) modesto.Estas colosales cifras llevan un mensajeque conocen los gobiernos europeos:se trata, no sólo de un mercado <strong>del</strong> quese aprovechará ante todo la industria espacial- aunque las implicaciones industrialesserían significativas para AlcatelSpace - sino de nuevas oportunidadespara muchas pequeñas empresas y proveedoresde servicios locales. Se estimaque, en el período considerado, se podríancrear 120.000 empleos en el ViejoContinente gracias a Galileo.■ Hacia nuevas aplicacionesTabla 1 – Aplicaciones de la navegación por satélite.Contrariamente a lo que algunos podríanpensar, la cuota que tiene el sectoraerospacial en esta mercado es baja,alrededor <strong>del</strong> 5%, mientras que las aplicacionesmarítimas y terrestres representanel 95%. Sin embargo, las necesidades<strong>del</strong> sector aerospacial son determinantesa la hora de definir las prestacionesde Galileo.El transporte por carretera es de lejosel principal consumidor de datos deposicionamiento. Así, por ejemplo, mu-287


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Figura 2 – Programa EGNOS.chos taxis de París (aunque también deToulouse y de otras muchas ciudadeseuropeas) se localizan por GPS y sepueden gestionar en función de la demanda,enviando al cliente el taxi máspróximo. Los fabricantes de coches integrancada vez más en sus vehículosequipos de navegación basados en GPS,incluso en los mo<strong>del</strong>os estándar. Elconductor puede elegir la ruta óptimaen función de las condiciones de tráfico,saber cuánto tardará en llegar a sudestino y, en el caso de un accidente ouna avería, recibir asistencia muy rápidamente,ya que el sistema transmiteautomáticamente la posición <strong>del</strong> vehículoa los servicios de emergencia. Po rsu parte, su garaje puede diagnosticar adistancia la avería y ordenar de formainmediata los repuestos necesarios.La unión de la navegación por satélitecon las telecomunicaciones tiene ungran porvenir. La incorporación de chipsGPS –o Galileo– en las nuevas generacionesde teléfonos móviles dará paso auna profusión de nuevas aplicaciones,como las relacionadas con las situacionesde urgencias. El móvil transmitiráautomáticamente las coordenadas entres dimensiones (latitud, longitud y altitud)de la persona en peligro. Tambiénse podría usar para informar al usuariode los aparcamientos libres, de las condicionesclimatológicas en la zona, o <strong>del</strong>as farmacias de guardia más cercanas.■ Galileo: un producto <strong>del</strong>a determinación europeaPor todas estas razones, económicasestratégicas y políticas, las institucioneseuropeas han puesto las bases parala creación de un sistema civil europeoglobal de navegación por satélites desegunda generación (GNSS2), comooposición a la primera generación basadaen GPS y GLONASS. La Conferenciade los ministros europeos de transporte<strong>del</strong> 16 y 17 de junio de <strong>1<strong>99</strong>9</strong> involucróa los participantes a continuarcon la definición de este sistema, conocidocomo Galileo, que se deberá acabara finales <strong>del</strong> 2000. Esta decisión,confirmada en la cumbre de Jefes deEstado europeos de junio de <strong>1<strong>99</strong>9</strong>, seha visto acompañada de una asignaciónpresupuestaria de 37 millones deeuros para financiar la fase de definiciónglobal. Se ha visto complementadapor una aportación de 40 millones deeuros por parte de la Agencia EspacialE u r o p e a .De EGNOS a GalileoAunque la idea de un sistema europeo deposicionamiento y hora europeo que fueseindependiente (aunque compatible)de los GPS y GLONASS empezó a tomarcuerpo hace unos pocos años, sólo las inversionesrealizadas en EGNOS (EuropeanGeostationary Navigation Overlay Service)han puesto a Europa en la vía adecuada.Fue la adopción por el ICAO en1<strong>99</strong>1 <strong>del</strong> concepto CNS/ATM (comunicaciones,navegación y vigilancia/organización<strong>del</strong> tránsito aéreo), un conjunto denormas de fiabilidad y de precisión aplicablesa la gestión <strong>del</strong> tráfico aéreo, laque llevo a tomar la decisión de comple-288


SISTEMA EUROPEO DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE GALILEOtar GPS y GLONASS con nuevos segmentosterrestres para mejorar la precisión,la integridad y la disponibilidad.Los trabajos preparatorios para el diseñoy organización <strong>del</strong> GNSS en Europase iniciaron en 1<strong>99</strong>5, coordinados por elETG (European Tripartite Group).• La Comunidad Europea asegura elapoyo político y aporta las ayudas financieras,en particular para los primerosI+D.• ESA tiene la responsabilidad <strong>del</strong> GNSS 1y <strong>del</strong> segmento espacial de Galileo; explotaráel sistema EGNOS hasta la fasede capacidad operacional avanzada( A O C ) .• Eurocontrol (European Security andNavigation Organization) define los requisitosespecíficos de la aviación civily validará el sistema respecto a estosrequisitos.Se están desarrollando tres entes regionales:el WAAS (Wide Area AugmentationSystem) por Estados Unidos, el MSAS(Multifunction Transport Satellite-basedAugmentation System) por Japón y EG-NOS por Europa. Estos sistemas de augmentationforman el sistema global civilde navegación por satélites de primera generación(GNSS1) (ver F i g u r a 2) .Alcatel es el director de proyecto paraEGNOS, que debería estar operativo enel 2003. Utilizará los satélites geoestacionariosInmarsat 3 y Artemis. EGNOSsupervisará la integridad de las señalestransmitidas por los sistemas GPS yGLONASS, aumentará la disponibilidadglobal suministrando señales suplementarias,y calculará las correcciones diferencialespara una mejor precisión. EG-NOS es la primera etapa hacia el sistemaGalileo, en el cual deberá formar parteimportante de la estructura tierra. Tambiénpermitirá poner en marcha un ciertonúmero de servicios de posicionamientoen anticipación de Galileo y, enparticular, comenzar las operaciones decertificación de aplicaciones de alto nivelde seguridad, como la aviación civil.Galileo: elecciones y preguntasLa decisión final para desarrollar Galileoserá tomada en un Consejo de ministroseuropeos de transporte prevista para elsegundo semestre <strong>del</strong> 2000. Se han presentadodos ofertas importantes (ver acontinuación) en septiembre de <strong>1<strong>99</strong>9</strong> parala fase de definición que permitiránesclarecer la elección <strong>del</strong> Consejo.• Definición de la arquitectura global (nivelde servicio, tipo de señal, compatibilidadGPS/GLONASS, zonas de cobertura,niveles de integridad y seguridad).Alcatel Space está liderando la ofertaen la que participan también DA S A ,MMS UK, Alenia y Thomson-CS F.• Características de la infraestructura espacial.Están involucrados las mismasimportantes industrias, lideradas porA l e n i a .Esta fase de definición permitirá validary completar los estudios preliminares realizadoshasta ahora.PrestacionesEl sistema Galileo tiene tres componentesque se corresponden con diferentesniveles de prestaciones:• global, con una cobertura mundial;• regional, típicamente la zona europea;• local, típicamente un aeropuerto o unazona urbana.Además, se han definido hasta hoy trestipos de servicios:Figura 3 – Arquitectura <strong>del</strong> sistema Galileo.• OAS (Open Access Service), un serviciogratuito abierto a todos los usuariosciviles.• CAS 1 (Controlled Access Service level1), un servicio de pago con acceso controladopara las aplicaciones comerciales.• CAS 2 (Controlled Access Service level2), un servicio de pago con acceso controladopara las aplicaciones que ponenen juego la seguridad de las personaso de tipo militar.La precisión será mejor de 10 metros paratodo tipo de servicio, que es la precisiónbuscada por Estados Unidos para elcomponente civil <strong>del</strong> futuro GPS/2F, sucesor<strong>del</strong> actual GPS. CAS 2 satisfará elconjunto de criterios de aterrizaje de categoría1 para la aviación civil, es decir,una precisión de 4 metros verticalmentey de 16 metros horizontalmente, con unadisponibilidad <strong>del</strong> <strong>99</strong>%.Arquitectura (ver Figura 3)En el diseño promocionado por AlcatelSpace, la constelación constará de nuevesatélites geoestacionarios y de 21 satélitesMEO (orbitando la Tierra dos vecesal día a una altitud de 24.000 kilómetros)o de 30 satélites MEO. Estasórbitas son las usadas por las constelacionesrusas y americanas. La constelaciónestá optimizada para cubrir, mejor289


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>que el actual sistema GPS, Europa y lospaíses de alta latitud.Los satélites tendrán una masa de600 kilogramos con una carga útil de 100a 110 kg, y una potencia de 1,7 kW. Tambiénpodrían emitir una señal a la tierramás potente que la de la actual señalGPS, a 155 dBW/m2 en lugar de los 158dBW/m2, reforzando la señal frente a lainterferencia <strong>del</strong>iberada, y que son lasprestaciones buscadas por la próxima generaciónGPS.En la arquitectura propuesta, lacomplejidad tecnológica se dividirá entrelos sistemas terrenos y embarcados.El principal desafío se encuentra en eltiempo, es decir, la sincronización temporal.Galileo utilizará relojes atómicosde cesio instalados en el suelo, en contrastecon el GPS, donde estos relojesestán instalados a bordo de los satélites.Los satélites se equiparán con relojes derubidio que permiten llegar a nanosegundos.Los cálculos de las órbitas serealizarán en tierra.Interoperatividad con GPS yGLONASSLa compatibilidad de radiofrecuenciases esencial para hacer los tres sistemasinteroperativos: las emisiones de Galileono deben crear interferencias quedegraden las prestaciones de un receptorGPS, y viceversa. Es por ello esencialcoordinar los niveles de frecuencias y depotencias transmitidas. Esto tambiénsupone la fabricación de receptores enmodo dual (o modo triple) capaces detener en cuenta la diferencia de “hora<strong>del</strong> sistema” entre GPS y Galileo, y quefuncionen con referencias geodésicasc o m p a t i b l e s .FrecuenciasLa arquitectura de Galileo requiere laasignación de bandas de frecuencias(banda L) para los enlaces ascendentes ydescendentes. Esta cuestión se debatiráen el WRC 2000 (Conferencia Mundial deRadiocomunicaciones), previsto paramayo <strong>del</strong> 2000. Actualmente están asignadosdos anchos de banda para la navegaciónpor satélite: la banda L1 (1559 –1610 MHz) y la banda L2 (1215 – 1260MHz), utilizadas en gran parte por GPS yGLONASS. La agenda <strong>del</strong> WRC incluye elestudio de nuevas asignaciones entre 1 y6 GHz. Estados Unidos busca usar unanueva banda de frecuencias, L5 (1164 –1188 MHz), que ya se está usando porsistemas de radio navegación (equipo demedida de distancia o DME), que aúnson importantes en la navegación aéreaeuropea. Si consideramos que, a pesar deesto, debemos encontrar sitio para Galileo,preferiblemente en las mismas bandaspara alcanzar la máxima compatibilidadcon los sistemas existentes, y almismo tiempo tener un ancho de bandade al menos dos veces 20 MHz para tratartodos los servicios que proporcionaráGalileo, está claro que la ecuación no esfácil de resolver. Consecuentemente, laexperiencia de Alcatel Space en la asignaciónde frecuencias en el sistema Sky-Bridge será muy útil.Cooperación internacionalLa cooperación internacional es esencialal menos por dos razones: la compatibilidade interoperatividad necesarias en lossistemas para satisfacer las necesidades<strong>del</strong> usuario, y la asignación de frecuencias,que se están convirtiendo en un raro recurso.Si Estados Unidos quiere seguirmanteniendo el control exclusivo <strong>del</strong> GPS,lo que excluye cualquier método común,es posible y deseable considerar un acercamientoa Rusia que tiene frecuenciasútiles y una importante experiencia en laexplotación de sistemas de navegación porsatélite. Igualmente se han abierto conversacionescon Japón sobre la interoperatividadde su augmentation regional EGNOSantes de tomar una decisión sobre una cooperacióna largo plazo. Además, Alcateles una carta ganadora para Galileo debidoa sus acuerdos industriales con Rusia y Japón,en particular con el primero.FinanciaciónLa gratuidad <strong>del</strong> servicio GPS alimentalos debates sobre como financiar Galileo:Europa no puede considerar el facturarun servicio que actualmente se suministrade forma gratuita. En estas condiciones,el futuro sistema europeo debe financiarse,al menos parcialmente, de losfondos públicos.Son posibles una serie de posibilidadesde financiación que pueden ayudar aatraer la inversión privada mediante losllamados PPP (Public-Private Partnerships):decisiones reglamentarias, tasassobre los receptores Galileo, GPS y GLO-NASS; limitaciones reglamentarias paraaplicaciones de seguridad, etc. En cualquiercaso, los gobiernos europeos debenasumir la financiación de la infraestructuraespacial básica (ciento cincuentamil millones de euros) que proporcionaráel servicio gratuitamente a todos losusuarios. El sector privado (industriales,bancos, operadores, usuarios) deberáasumir los complementos necesariosa los servicios de valor añadido. A finalesde <strong>1<strong>99</strong>9</strong> se lanzó un concurso por laComisión Europea para seleccionar elconsorcio ‘promotor’.■ Legitimidad de AlcatelSpace como líder de lossistemas de navegaciónpor satéliteAlcatel Space está muy implicada en eldesarrollo de soluciones que respondan alos retos de las normas aéreas CNS/ATMy a la estrategia europea en materia denavegación por satélite:• Alcatel Space es el principal contribuidor<strong>del</strong> primer proyecto <strong>del</strong> mundoconforme a las recomendaciones ICAO,el proyecto japonés MTSat (MultifunctionalTransport Satellite). AlcatelSpace es director de proyecto de la cargaútil aerospacial y está realizando elsegmento tierra. La misión aerospacialmejorará la gestión <strong>del</strong> tráfico aéreo:transmisión de voz y datos entre elavión y la torre de control, navegaciónaérea y supervisión <strong>del</strong> tráfico aéreo.• Un equipo de especialistas internacionales,bajo la dirección de AlcatelSpace, está finalizando el proyecto EG-NOS. El contrato para el desarrollo <strong>del</strong>sistema se firmó en Le Bourget el 16de junio de <strong>1<strong>99</strong>9</strong>. El banco de pruebas<strong>del</strong> sistema EGNOS, que se entregó afinales de <strong>1<strong>99</strong>9</strong>, se usará para experimentary demostrar el servicio EGNOSen toda la zona de cobertura (Europa,Asia, África, Latinoamérica).• Alcatel Space participa activamentedesde hace años en la iniciativa europeaque deberá dar nacimiento a Galileo.Alcatel ha dirigido los estudiosINES (Innovative Navigation European290


SISTEMA EUROPEO DE NAVEGACIÓN POR SATÉLITE GALILEOSystem) y KEOPS (Krystal European in-Orbit Positioning System), cuyo objetoera resolver los problemas técnicos antesde definir una componente GNSS 2 .La arquitectura definida durante el estudioKEOPS –basado en satélitesMEO– ha sido la elegida por el ESA y laComisión Europea para Galileo.• Para el ESA, Alcatel Space está estudiandocomo proporcionar enlaces aeronáuticosseguros para la transmisiónde datos digitales entre el avión y la infraestructuraterrena. Este SDLS(Satellite Data Link System) permitirárecibir informaciones complementariasy datos técnicos para mejorar lagestión <strong>del</strong> tráfico aéreo.■ ConclusiónCon su probado conocimiento en navegaciónpor satélite y su experiencia con laconstelación Globalstar y SkyBridge, asícomo con su liderazgo en tecnologíaspunta, Alcatel Space es uno de los fabricanteslíderes en Europa con la capacidadde llevar a cabo con éxito la aventurade Galileo. Se ha creado un centro vitalde excelencia uniendo las actividades espacialesde Thomson (T4S), Aérospatiale(en Cannes), Sextant Avionique y Alcatel(Alcatel Space) bajo el paraguas de AlcatelSpace Industries. Como miembro fundador<strong>del</strong> consorcio europeo de fabricantes,que comprende DA S A / D o r n i e r, AleniaSpazio y Matra Marconi Space UK, AlcatelSpace está transformando este consorcioen una empresa. Debido a la magnitud<strong>del</strong> reto, es vital para todas las fuerzasindustriales espaciales europeas elhablar con una sola voz y realizar toda lafabricación europea que pueda desarrollarlos terminales y los servicios de valorañadido para Galileo.Alain Bories es en la actualidadc o n s e j e ro de asuntos de navegaciónen la dirección general de AlcatelSpace, en Nanterre, Francia.291


LA ESTRATEGIA DE COLABORACIÓN DEALCATEL SPACEO. COLAÏTISJ. THOULOUSELa obligación de reducir costes, la complejidadcreciente de los satélites y de los sistemas a realizar, asícomo la intensificación de la concurrencia, imponen lai n t e rnacionalización de las cooperaciones. Convencidodesde hace tiempo <strong>del</strong> valor de la colaboración,Alcatel Space lo ha hecho el eje motor de su desarrollo.M. SIORAT■ IntroducciónEl campo de los satélites, por su complejidadtecnológica tanto como porsus apuestas financieras, se prestaparticularmente bien a la colaboraciónentre industrias de sistemas y de equipos,clientes, laboratorios de investigacióno universidades, tanto sea a nivelnacional o internacional.El desarrollo de Alcatel Space siempreha sido apoyado por una políticaactiva de colaboraciones que le hapermitido alcanzar el liderazgo mundialen sistemas de satélites. Estat r adición de cooperación se prosigueh oy día y evoluciona con la crecienteinternacionalización de los programase s p a c i a l e s .• Adquirir una parte significativa <strong>del</strong>mercado mundial de satélites y de lossistemas de satélites.• Ser un actor comercial e industrialcreíble a través de su política de calidady de sus éxitos comerciales• Mantener, con el soporte de las agenciasespaciales francesa y europea, unnivel tecnológico elevado• Reducir su vulnerabilidad en los componentesy en equipos sensibles• Hacer evolucionar a sus profesionalesdesarrollando sus competenciasen los sistemas, las operaciones y loss e rv i c i o s .Estos desafíos sólo pueden ser emprendidoscon una estrategia de colaboracióna largo plazo, reforzando el tradicional“Make or Buy” de los industriales <strong>del</strong>campo espacial (Figura 1). La necesidadde elaborar ofertas competitivas y ladificultad de dominar el conjunto de lastecnologías necesarias en la realizaciónde los satélites impone en alguna formala adopción de esta política. Algunas veces,es preciso desde luego conservar eldominio total de aquello que nos diferenciade nuestros competidores, así comode los elementos importantes denuestros productos y sistemas. Citemoscomo ejemplos la aviónica o la térmicade los satélites.Estas colaboraciones son una fuentede valor añadido para nuestrosclientes, pues ellos se benefician, graciasa una serie de acuerdos estratégicos,de soluciones globales y competitivas,integrando las mejores tecnologías.La F i g u r a 2 da para el año 1<strong>99</strong>8una idea de los subcontratos de negocios(fuera de las compras de los lan-■ La cooperación: unanecesidad en el sectorespacialLa política de colaboración de AlcatelSpace está regida por sus objetivosestratégicos, a saber:Figura 1 – Las alternativas al “Make or Buy” de Alcatel Space.292


LA ESTRATEGIA DE COLABORACIÓN DE ALCATEL SPACEFigura 2 – Contratos y subcontratos otorgados por Alcatel Space a sus colaboradores.zadores) que Alcatel Space ha confiadoa sus colaboradores: o sea, 650 millonesde euros confiados a más de 30colaboradores (en abscisas).La influencia <strong>del</strong> mercadoLa evolución de la demanda de sistemasllave en mano y la multiplicación de losservicios accesibles por satélite (telefoníafija y móvil, radiodifusión, Internet,etc.) estimulan la evolución de la políticade colaboración de Alcatel Space.El mercado de las telecomunicacionescomerciales, en fuerte crecimiento, ex i g eofertas competitivas y cada vez más diversificadas.Por otra parte, los clientes queconstituyen ellos mismos su sistema espacialjugando plenamente el papel de arquitectoindustrial y de director de obra,desean hoy día confiar esta responsabilidada un suministrador privilegiado. Enconsecuencia, somos cada vez más solicitadosa aportar soluciones completas, deahí la necesidad de ampliar las colaboracionesexistentes o contraer otras nuevas.El mercado institucional –ESA(Agencia Espacial Europea), CNES(Centro Nacional de Estudios Espaciales),DGA (Delegación General de Armamento)–de un tamaño mucho más pequeñoen Europa que en Estados Unidos–DoD (Departamento de Defensa), NA-SA– es una fuente de nuevos desarrollosy tecnologías. Permite realizar nuevosproductos que pueden ser “probados envuelo”, es decir, en condiciones reales, sinriesgos de que un mal funcionamiento degra<strong>del</strong>a misión operativa <strong>del</strong> satélite, y asínos aportan frente a nuestros futurosclientes los elementos que prueban que latecnología desarrollada es suficientementefiable para ser embarcada en los satélitesque nos compran. Por ejemplo, las tecnologíasdesarrolladas en el curso <strong>del</strong> programaSTENTOR han permitido avancesnotables en la dirección de campos nuevosy la consolidación efectiva de posicionesadquiridas, así como la construcciónde colaboradores tecnológicos sólidos:• Algunos de ellos ya están integradosen los productos y han sido objeto deventas a clientes.• Otros no han podido aún ser objeto deventas y después ser colocados en uncontexto operacional por razones ligadasa su carácter demasiado innovador,necesitan de una calificación entierra aún no finalizada o una validaciónen órbita llamada “probada envuelo”, que será realizada al lanzamiento<strong>del</strong> satélite Stentor.■ Los colaboradores deAlcatel SpaceInscritos en su historia, los colaboradoresmundiales forman parte integrantede la cultura de Alcatel Space. Han dadotoda su lógica a la creación de AlcatelSpace en julio 1<strong>99</strong>8, minimizando los solapamientosde actividades: la sociedadha salido <strong>del</strong> reagrupamiento de las act i-vidades espaciales de Alcatel, de Thomso n - CS F, de Aérospatiale (la situada enCannes) y de Sextant (Alcatel Space estádetentada en un 51% por Alcatel y en un49% por Thomson-CS F ) .Nacida hace más de 20 años de unadivisión de Thomson-CSF, la sociedadentonces llamada Alcatel Space no hacesado de mantener con su empresa deorigen una cooperación muy estrecha,notablemente en los sistemas militarestales como el programa Syracusa. En paralelo,Alcatel Space desarrollaba tambiénuna colaboración equilibrada conAérospatiale, orientándose la primerasobre las cargas útiles y la segunda sobrelas plataformas de los satélites.Por otra parte, para quedar en cabezaen el campo de las cargas útiles de telecomunicaciones,Alcatel Space ha sabidomantener colaboraciones con competidorespara probar el programa deradiodifusión WorldSpacio, con MatraMarconi Espacio.A c u e rdo con Alcatel y Thomson-CSFLas casas matrices de Alcatel Space sonsus primeros colaboradores estratégicos.Aportan sus capacidades excepcionalesen investigaciones y desarrollo. Los intercambiosde conocimientos especializadosy de patentes dan lugar a realizacionescomunes en los campos civil ymilitar. La complementariedad de susproductos y tecnologías con la oferta espacialde Alcatel Space es la mejor bazapara progresar y proponer a los clientessoluciones llave en mano de “extremo-aextremo”.Con LoralAl comienzo de los años 90, Alcatel Space,DASA y Alenia Spazio tomaron el 49%de la sociedad Space Systems/Loral(SS/L) que resultó de la venta de los activosde “defensa” de Loral & LockheedMartin. Denominada “Operación de consentimiento”,esta alianza ha dado plenasatisfacción a Alcatel por las razonessiguientes:• Ha abierto a Alcatel Space el mercadode la exportación que representa actualmenteel 20% <strong>del</strong> mercado de cargasútiles de telecomunicaciones• La organización mundial de telecomunicacionesIntelsat se ha convertidoen un cliente importante a través deSS/L, con 9 satélites Intelsat VII y 6Intelsat IX telemandados.• Alcatel ha entrado en Globalstar1, hacreado con France Telecom la SociedadTE.SA.M2 y así ha podido beneficiarsede los telemandos de equipos293


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>• Loral es el principal colaborador <strong>del</strong>proyecto de la constelación SkyBridgey Alcatel Space en el principal accionistade Cyberstar con el 17%.La colaboración con Loral ha evolucionadodesde la creación de Loral Space& Comunicaciones (LS&C), llevando aAlcatel Space a ser colaborador no sólode un industrial americano <strong>del</strong> espacio,sino también de un operador privado des a t é l i t e s .Así, el acuerdo “Global Alliance” asociaAlcatel Space a los operadores LoralSkynet, Orion y Satmex, todos filiales deLS&C. Es un medio privilegiado de adquirirrápidamente las competenciasunidas al oficio de operador de satélites.Europe Star Ltd3, miembro de estared de operadores, se ha convertido enuna filial común de LS&C (49%) y de AlcatelSpace (51%) (Figura 3).Los términos principales de acuerdo“Global Alliance” son los siguientes:• Posibilidad de suministrar a los utilizadoresya sea una oferta mundial basadaen la totalidad <strong>del</strong> parque de satélitesde la alianza haciéndolos beneficiarsede una interfaz única (principio<strong>del</strong> “One Stop Shopping”), o unaoferta utilizando las capacidades específicasde Europe*Star.• Definición de un catálogo único de serviciosy de precios, creación de una basecomún de datos para manejar losclientes y los prospectos y participaciónen los costes y en los beneficios.• Utilización de las diferentes “marcas”y puesta en marcha de un sistema de“Key Account Managers” (responsablesde grandes cuentas) coherente através de todas las sociedades participantes.• Desarrollo de nuevos productos y serviciosbajo la dirección de Loral.• Repartición industrial (producción)de los satélites.• Extensión <strong>del</strong> territorio a nivel mundial,a excepción de América, China yRusia, en donde todas las operacionesde satélites en bandas C y Ku puedenser hechas con participación cruzada.Con EuropaEuropa y sus instituciones ocupan unlugar aparte en la estrategia de colaboracióncon Alcatel Space. Los acuerdospasados nos dan en efecto accesoa los grandes programas científicos(meteorología, medio ambiente, observación,exploración <strong>del</strong> Universo, etc.)y constituyen una fuente primordial definanciamiento de la Investigación y<strong>del</strong> Desarrollo, principalmente en teleco m u n i c a c i o n e s .Las colaboraciones europeas se inscribenesencialmente en el cuadro de losprogramas dirigidos por la Agencia EspacialEuropea (ESA), a los cuales seañaden las iniciativas conjuntas de losestados europeos, guiados o no a travésde instituciones paneuropeas como Eumetsat,sin olvidar la función particulary creciente de la Unión Europea.Este cuadro europeo es el único en elseno <strong>del</strong> cual la industria puede encontrarlos recursos de desarrollo tecnológicospara hacer frente a los gigantes americanos.Esta estructura europea de accesoa los fondos públicos y privados necesariospara el mantenimiento de unnivel científico y tecnológico elevado nospermite sostener la comparación en elplano internacional.Al mismo tiempo que es contratistade sistemas espaciales, Alcatel Space seencuentra frecuentemente en el centrode la coordinación de un conjunto de colaboracionesinternacionales. Este fue elcaso con METEOSAT, primer gran programade observación de la Tierra, y estaresponsabilidad se prosigue con ME-TEOSAT de Segunda Generación. Todoslos países de la Agencia Espacial Europeaestán ahí representados por sus industriales.Estas colaboraciones son frecuentes,no solamente entre el contratistay los numerosos subcontratistas, sinotambién entre estos últimos. La capacidadpara dirigir un programa tancomplejo de varios miles de millones deeuros es una competencia profesionalen todo el conjunto.Se encuentran situaciones equivalentespara ciertos programas científicos talescomo ISO (Observación <strong>del</strong> EspacioInfrarrojo) en astronomía y la sonda interplanetariaHuygens. Mañana será PrimerPunto (First-Plank), el nuevo proyectofaro de ESA para la astronomía. Enotros programas, Alcatel Space ha confiadola responsabilidad de una parte de laFigura 3 – Implantación de Europa*Star Ltd, filial común de Alcatel Space y Loral.1. Globalstar es una constelación de 48satélites en órbita baja ofreciendo unacobertura mundial para la telefonía móvil.Alcatel Space, colaboradora de Loral,fabrica las cargas útiles y subsistemasde las plataformas, y participa en lafabricación de las estaciones terr e s t r e sde conex i ó n .2. TE.SA.M (Telecomunicaciones por SatélitesMóviles), en posesión de un 51% porFrance Telecom y de un 49% por Alcatel,suministrará el acceso al servicio Globalstaren 31 países repartidos en los cincocontinentes.3. El sistema geoestacionario Europa*Starpropondrá servicios múltiples en el 2000(televisión, transmisión de datos, accesoa Internet, Telecomunicaciones) a cincoregiones <strong>del</strong> mundo: Europa, Medio O-riente, Africa <strong>del</strong> Sur, India y Asia <strong>del</strong> Sur-Este. Un solo salto bastará para pasar deuna zona de cobertura a otra.294


LA ESTRATEGIA DE COLABORACIÓN DE ALCATEL SPACEcarga útil <strong>del</strong> satélite: la cámara a muyalta resolución de Helios II, satélite deo b s e rvación militar realizado por cuentade la DGA (Delegación General para elArmamento), los instrumentos Ve g e t a-ción para el programa SPOT, el imagineroMERIS que embarcará el satélite deo b s e rvación Envisat-1, los instrumentosIASI (Interferómetro Sonoro Atmosféricode Infrarrojos), etc. Los volúmenes financierosen juego en estos programas son aveces tan importantes que son considerablespara los satélites enteros y la complejidadtécnica. Gran número de colaboradoresestán entonces implicados y seestablecen esquemas de colaboración diferentesa nivel técnico, científico, administrativo,financiero y contractual.■ Los colaboradoresindustriales en el mundopara los programas detelecomunicacionesCon otros fabricantesCon una colaboración a muy largo plazocon la sociedad alemana BOSCH Telecom,por la búsqueda de financiación sobreprogramas europeos tales como AR-TES, con SAAB-Ericsson, CONTRAVES,o EMS en Canadá, la cooperación en elcampo de las telecomunicaciones permiteel reparto de los costes de desarrolloy el suministro a los clientes de nuevastecnologías requeridas.Con JapónIniciada desde el principio <strong>del</strong> programaTELECOM2 para la subcontratación deequipos para este satélite, la cooperacióncon los industriales japoneses jamásha sido desmentida. Ella ha favorecidola elección de Alcatel Space comosuministrador de las cargas útiles aeronáuticas<strong>del</strong> sistema espacial MTSAT,realizado en colaboración con Loral parael satélite. Es una prolongación natural<strong>del</strong> soporte que Toshiba, Mitsubishi ySharp han aportado muy pronto al programaSkyBridge.Esta colaboración ha sido igualmentedecisiva para las discusiones tenidasdurante la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones1<strong>99</strong>7: el Sur-EsteSesat.Asiático se ha colocado junto a AlcatelSpace y a los Europeos para defender,frente a las demandas americanas dirigidaspor Teledesic, la autorización deutilización de la banda Ku para lasconstelaciones de satélites en órbita baja.Estos industriales son hoy día inversoresimportantes en este programa.Con RusiaLa cooperación en el espacio entre AlcatelSpace y Rusia se efectúa principalmentecon la Agencia Espacial Rusa(RKA) y el Comité de Estado para las Telecomunicaciones.Alcatel Space es hoydía el principal colaborador extranjerode Rusia para la fabricación de satélitesde telecomunicaciones.“Comerciar” con Rusia, ha significadosiempre cooperar. Durante numerososaños, los encuentros bilaterales sectorialesorganizados por los gobiernoshan definido los ejes de la cooperación.Acuerdos financieros fueron realizadospara facilitar los cambios. Hoy día, lacooperación no se limita a las relacionescomerciales sino que implica intercambiode tecnologías, la construcción deequipos integrados y, poco después, unaparticipación en el respaldo financiero yen la explotación de los programas.Las bases de esta cooperación fueronpuestas en los años sesenta. La CompañíaGeneral de Electricidad (CGE), de laque ha salido Alcatel, estableció en esemomento sus primeras relaciones, mientrasque simultáneamente se desarrollabauna cooperación con el Centro Nacionalde Estudios Espaciales (CNES) ydiferentes administraciones rusas encarga <strong>del</strong> espacio. La cooperación espacialfranco-rusa es citada como ejemplo,principalmente con la presencia de AlcatelSpace que goza, desde este día, de unpuesto significativo.Esta cooperación sigue dos ejes: elde las compras de material o competenciaprofesional y el de las ventas demateriales o de sistemas a las Administracioneso industrias rusas, pudiendolas dos reunirse.Alcatel Space ha comprometido unacooperación activa desde 1<strong>99</strong>3 alcanzandoa:• Los satélites de telecomunicaciones yde televisión: cuatro satélites cofabricadospor NPO-PM8 de Krasnoyarsk yAlcatel Space están al final de su fabricación,dos de los cuales serán lanzadoseste año. Los cuatro estarán en explotaciónal fin <strong>del</strong> primer trimestre <strong>del</strong>año 2000. El primero de esta serie, SE-295


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>S AT (ver foto), es fabricado para la OrganizaciónEuropea de Te l e c o m u n i c a-ciones por satélites EUTELSAT, los tressiguientes, Express-A1, A2 y A3 son fabricadospara el operador nacional rusoRSCC. Este programa nacional Expressestá realizado conjuntamente por elComité de Estado de las Te l e c o m u n i c a-ciones y la Agencia Espacial Rusa.Otros tres satélites están en curso denegociación en el cuadro <strong>del</strong> programaTroïka. Son Alcatel Space y NPO- P Mque han sido seleccionados como consecuenciade una petición internacionalde ofertas la cual preveía una cooperacióncon una dirección de obrarusa, una cofabricación y la aplicaciónde una financiación particular. Rusiaparticipa en este programa poniendo adisposición de los inversores una partede la explotación de su mercado de telecomunicaciones(RSCC) y de los lanzadoresy servicios asociados (RKA). Laoferta Troïka, basada en la ex p e r i e n c i aadquirida con los contratos recientes yla sinergia de las capacidades <strong>del</strong> grupoen los campos de las telecomunicacionesy financiero, está en curso de aprobaciónpor las autoridades rusas. Estossiete satélites fabricados en asociacióncon los industriales rusos otorgan unlugar único a Alcatel Space en el plande cooperación. El lanzamiento de estossatélites se hará a partir <strong>del</strong> campode tiro de Baïkonor por lanzadores rusos.La RKA, motor de estos proyectos,coordina el conjunto de estas operacionesbajo la supervisión de su directorgeneral Y.N. Ko p t e v.• Programa científico y robótica espacial:por iniciativa de Alcatel Space,se estableció una cooperación hace algunosaños en el campo de la robóticaespacial. Nuestra sociedad ha podidovalidar un programa de mando de desplazamientoautónomo a partir de unrobot comprado a la empresa Lavoshkinede Moscú, directora de los programasrusos hacia la luna.4. N P O-PM: Reshetnyor Applied MechanicsResearch y Production Association: empresasituada en Siberia en la región de Krasnoyarsk,creada en 1959, cabecera industrialen el campo de los satélites de telecomunicaciones,con más de 1000 satélites.Programas espaciales <strong>del</strong> futuroCon la evolución de las técnicas de realizaciónde nuevos sistemas de telecomunicacionesde cobertura mundial, lascooperaciones con Rusia están abiertasal oficio de operador de sistemas talescomo los programas de Globalstar y Sky-Bridge (para las aplicaciones multimedias)en las cuales Alcatel Space es directorde obra. Los mercados de la navegacióna partir de satélites (programaGalileo) y de satélites de observación <strong>del</strong>a Tierra (colaborador TsSKB de Samara)son igualmente portadores de acuerdosindispensables de colaboración teniendoen cuenta las cantidades puestasen juego y los intereses políticos.Cooperar es también participar enconjunto en manifestaciones internacionales.Le Bourget ha permitido recibira los jefes de las <strong>del</strong>egaciones perotambién a los presidentes de las empresasrusas en el campo espacial. M. Kopterha visitado detenidamente el standde Alcatel Espacio como lo hace tradicionalmentey M. Husson ha recibido alos miembros de la <strong>del</strong>egación gubernamentalrusa antes de ser acogido a suvez bajo el pabellón de Rusia. Es precisonotar que si la cooperación bilateral esextremadamente positiva, puede ser extendidaa otros colaboradores según lasnecesidades pero teniendo cuidado <strong>del</strong>imitar el número de colaboradores parano penalizar la eficacia.Con CanadáEMS Technologies, anteriormente SPA R ,y Comdev con las cuales hemos tejidovínculos en el cuadro de estudio de definición<strong>del</strong> instrumento radar de ESA, sonnuestros colaboradores en el SkyBridge yno dudan en solicitar nuestros productosy competencias en su propio mercado.Otras sociedades tales como Explorery SAR Corporation nos sirven de asesoresen las necesidades de los utilizadores parael programa Earth Watch de ESA.La importancia de la cooperaciónpara la Investigación y eld e s a rro l l oLa cooperación con los laboratorios universitariosen Francia y en el ex t r a n j e r oofrece a Alcatel Space la posibilidad deimaginar mejores soluciones muy creativasa menor costo. Da acceso al mundode la investigación fundamental en loscampos en los que los industriales, en lastomas de contacto con los contratistashabituales respecto a la fecha de entrega,no tendrían capacidad para proseguir.Con las agencias espacialesColaboraciones importantes han sido realizadascon el CNES, principalmente para:• El desarrollo de la plataforma Proteusdestinada a los pequeños satélites dispuestospara programas científicos ocomerciales.• Participación activa <strong>del</strong> CNES en lafase de estudio de la constelaciónSkyBridge y en la financiación <strong>del</strong>p r o g r a m a .Galileo, proyecto <strong>del</strong> sistema europeo denavegación por satélite, es el objeto de unacolaboración estrecha entre todos los actoreseuropeos <strong>del</strong> campo espacial, y principalmentelas agencias. Financiado a lavez por la ESA, la Unión Europea y la industriaprivada, este programa no verá laluz si no colaboran las cuatro principalesindustrias <strong>del</strong> espacio en Europa. Las posturaspolíticas y económicas (independenciarespecto a los sistemas americanosGPS y ruso Glonass, acceso al mercado <strong>del</strong>os equipos y de los servicios de posicionamientoy de dotación) justifican esta aproximación.Conducen así a estos cuatroprincipales socios industriales de AlcatelSpace: Matra, Marconi Space UK, al italianoAlenia Spazio y al alemán DASA a crearactualmente una sociedad común degestión <strong>del</strong> programa Galileo. Esta última,abierta a colaboradores extranjeros aún nodefinidos, podrá llegar a ser el ex p l o t a d o rde la constelación así como el promotor <strong>del</strong>os servicios de valor añadido.■ Red de filiales europeasde Alcatel SpaceAlcatel Space controla varias filiales endiferentes países de Europa: Alcatel ET-CA (en posesión <strong>del</strong> 75% por Alcatel Space)y ABS en Bélgica, Alcatel Espacio enEspaña, Alcatel Norway, Alcatel SpaceSwitzerland, Alcatel Denmark.296


LA ESTRATEGIA DE COLABORACIÓN DE ALCATEL SPACELa política industrial de estas filialeseuropeas prevé evitar la duplicaciónde esfuerzos con la casa matriz yla posibilidad de responder en directoa las solicitudes de los industriales,que algunos de ellos pueden ser competidoresde Alcatel Space.Su actividad está coordinada porla Dirección de Equipos de AlcatelSpace para, por una parte, poderobtener créditos europeos de investigacióny desarrollo y, por otra parte,producir series más grandes de equiposcon objeto de obtener precios deventa competitivos. Están en curso denegociación colaboraciones con otrassociedades europeas, independientesde estas filiales.■ SkyBridgeEl programa SkyBridge, destinado a lasaplicaciones multimedias y puesto enmarcha por iniciativa de Alcatel, estáfundado en el principio mismo de la colaboración.Todos los colaboradores alargo plazo de Alcatel Space han declaradosu conformidad a asociarse:• Loral.• EMS y Comdev (Canadá) suministrandola electrónica y los mecanismos deantenas.• Mitsubishi, Toshiba y Sharp (Japón)colaboran para el suministro de elementosestructurales, paneles solares,el AIV, etc.Las principales reglas de funcionamientos o n :• Situación, desde la concepción <strong>del</strong>proyecto, de un equipo integrado enTo u l o u s e .• Participación industrial respetandocompetencias y competitividad.• Reuniones con los colaboradores.■ ConclusiónEl negocio <strong>del</strong> espacio puede ser sóloconcebido a escala mundial, con la ex c e-lencia como objetivo constante y ex p e r-tos sin rival en tecnologías avanzadas.Sin embargo, tenemos que rodearnoscon colaboradores con una ex p e r i e n c i aincuestionable. Si queremos desarrollarincrementalmente sistemas complejos<strong>del</strong> espacio, cada colaborador debe brindara la aventura sus tecnologías, susproductos, sus competencias y a vecessus clientes, de forma que ayude a realizarde forma adecuada los programas.Olivier Colaïtis es director deestrategia y R&D, Planes yD e s a rrollos (satélites detelecomunicaciones, de observ a c i ó ny servicios relacionados con ellos) enel centro de la División de AlcatelSpace en los emplazamientos deToulouse, Cannes y Nanterre ,F r a n c i a .Michel Siorat ha fundado y dirigidola oficina de Alcatel en Moscú. Hoydía es responsable de la estrategia y<strong>del</strong> desarrollo de las actividades deAlcatel Space en Rusia con base enToulouse, Francia.Joëlle Thoulouse, es director deestrategia responsable de laEstrategia de Alcatel Space (masrecientemente Alcatel Space). Conbase en Toulouse, Francia.297


EQUIPOS Y TECNOLOGÍASLos equipos diseñados y producidos por AlcatelSpace se utilizan en más <strong>del</strong> 50% de los satélitesactualmente en órbita.S. LASSERY■ IntroducciónLa realización de equipos de fuerte valorañadido es la base <strong>del</strong> negocio de AlcatelSpace. Este elemento esencial y su competenciaprofesional le permite dirigir eldiseño, el desarrollo y la realización <strong>del</strong>os sistemas de satélites.La estrategia comercial de AlcatelSpace consiste en utilizar sus productospara sus necesidades propias peroigualmente para ponerlos en el mercado.Este enfoque tiene la ventaja demaximizar el volumen de actividades,de mantener al menor nivel la competitividadtécnica y comercial de la sociedady de estar en contacto con laevolución <strong>del</strong> mercado.La dimensión europea de AlcatelSpace, sociedad implantada en ochopaíses de Europa, permite cubrir unaamplia gama de equipos que puedenresponder a la casi totalidad de las necesidades,bien se trate de satélites, <strong>del</strong>anzadores o <strong>del</strong> segmento tierra.■ El mercado de equiposEn el campo de las telecomunicaciones,Alcatel Space es el único adjudicatariorespaldado por un grupo mundialde telecomunicaciones, beneficiándose,por este hecho, de una fuerte sinergiainterna para “espacializar” las tecnologíasanalógicas y digitales e integrarlasen sus equipos.El mercado de los equipos para satélitesde telecomunicaciones ha seguido,en estos últimos años, la tendenciaglobal: " Fa s t e r, Better y Cheaper”(más deprisa, mejor y más barato):• La reducción de los ciclos de entreganecesita una normalización acentuadade los procesos de diseño, de fabricacióny de pruebas;• El aumento de la duración de vida <strong>del</strong>os equipos acentúa la importancia <strong>del</strong>os procesos de seguridad de la calidad,así como la elección de materialesy de procedimientos;• La llegada de flotas y constelacionesde satélites ocasiona fabricaciones “enserie”.La apertura comercial <strong>del</strong> mercado deimágenes por satélite, que se ha manifestadopor el éxito de empresas como SpotImage en Europa o Orbimage en EstadosUnidos a partir de la mitad de la década<strong>del</strong> 90, ha permitido a Alcatel Space tomarposición como actor principal para elsuministro de equipos en el mercado desatélites de observ a c i ó n .Esta toma de posición resulta de lascompetencias desarrolladas inicialmenteen el cuadro de los mercados institucionaleso gubernamentales y de los esfuerzosde I+D, otorgados principalmenteen los campos de instrumentos ópticosy de sistemas de radar, muy ligados alcampo militar. Alcatel y Thomson poseenen esta materia una competencia de primerorden que permite a Alcatel Spaceproponer una gama completa de productospara este mercado.El mercado de los equipos destinadosa los satélites científicos queda enel campo de “a la medida”, ya que cadaequipo debe responder a las necesidadesexclusivas de la misión para la cualha sido diseñado.■ Una organización adaptadaal mercadoLa realización de equipos destinados asatélites y a lanzadores está situada bajola autoridad <strong>del</strong> Departamento de Fabricaciónde Equipos (DE) que cubre elconjunto de las actividades de diseño,desarrollo, producción y puesta a punto<strong>del</strong> material.La actividad de este Departamento sedespliega en una serie de lugares de Europa,reagrupados en sociedades jurídicamenteautónomas en función de lasnacionalidades. La Tabla 1 muestra lasempresas y localidadesEl Departamento de Fabricación deEquipos coordina la política de equipos,los proyectos de Investigación y Desarrollo,las inversiones, las tecnologías, lasherramientas de planificación y los métodosde trabajo. Pero cada localidad o filiales totalmente responsable de suscompromisos frente a sus clientes.El Departamento de Ventas de Equiposde Alcatel Space Industries asegurala promoción de productos para todala sociedad y coordina los contactos detipo comercial con los principalesclientes ex t r a n j e r o s .Los mediosLa bajada espectacular de los precios ylas demoras de entrega al mercado han298


EQUIPOS Y TECNOLOGIASPaís Empresa LocalidadFrancia Alcatel Space Industries Toulouse, Cannes, ValenceNoruega Alcatel Space Norway HortenDinamarca Alcatel Space Denmark BallerupBélgica Alcatel Bell AmberesAlcatel ETCACharleroiSuiza Alcatel Space Switzerland GalsEspaña Alcatel Espacio MadridTabla 1 – Compañías que trabajan en los Departamentos de Fabricación de los Equipos.ocasionado una reorganización de losmedios industriales en el conjunto de loslugares europeos, a fin de optimizar lassecuencias de diseño, de integración y deensayos de equipos:• Cerca de 1.000 personas están asignadasal diseño de equipos• 2.000 personas aseguran la producciónque supone, por año, 100.000 piezasmecánicas de alta precisión, 10.000 híbridosHF (alta frecuencia) o BF (bajafrecuencia) formando parte de la fabricaciónmás de 2000 equipos para vehículosespaciales y lanzadores;• Alcatel Space dispone de 28.000 m 2 desalas limpias, disponiendo clases de100.000 a 10;• Los ensayos se realizan en unidadesespecializadas por producto, una unidaddedicada desarrolla los bancos deprueba automáticos, cuya utilizaciónestá generalizada.La calidadFacilidades de producción.La calidad siempre ha sido uno de losfactores claves <strong>del</strong> éxito en el campo espacial.En efecto, las obligaciones ligadasa la especificación <strong>del</strong> entorno espacial(requisitos medio ambientales ydificultades de reparación), necesitanun rigor particular durante todas las fases<strong>del</strong> desarrollo, fabricación y pruebasde equipos.El Sistema de Calidad puesto en marchapermite asegurar esta misión conéxito. Fundado sobre una metodología detrabajo común a todos, se apoya igualmenteen un cierto número de servicios,expertos en los campos de componentes,de materiales y de procedimientos, de lalógica, de la certeza de funcionamiento yde la seguridad.Los otros ejes principales de la Direcciónde Calidad son el mantenimiento <strong>del</strong>as certificaciones ISO 9001 y AQAP 110y el establecimiento de un “Referencialde Sociedad”.■ Los equiposde la carga útil<strong>Digital</strong>esLa complejidad creciente de las misionesde las cargas útiles de telecomunicacionesy de observación impone una utilizaciónmás amplia de los equipos digitales.Cargas útiles de telecomunicacionesRecurren a procesadores cuya función esdirigir la conectividad <strong>del</strong> sistema:• Los procesadores de audio permiten lamultiplexación a bordo de programasde radio que provienen de emisores diseminados.Los equipos de AlcatelSpace son utilizados en los satélites<strong>del</strong> Sistema WorldSpace.• Los procesadores DVG (<strong>Digital</strong> VideoBroadcast, Transmisión de Video Digi -tal) tienen la misma función pero paraProcesador de audio.la teledifusión. Un procesador de estetipo ha sido realizado por Alcatel Spacepara el programa tecnológico Stentor,totalmente conforma a la normaDVD MPEG tanto para el enlace ascendentecomo para el descendente.Asegura en particular una regeneracióncompleta de la señal a bordo.• Los distribuidores de acceso múltiplepor división de frecuencia (FDMA)permiten una distribución frecuencialcon granularidad y “conectividad” telemandadadesde tierra. El programaStentor es el primero en beneficiarsede estos distribuidores.• Los conmutadores de paquetes aseguranla conectividad directa entre los utilizadoresy dirigen el tráfico Internet.Cargas útiles de observaciónAlcatel Space realiza las memorias demasa de diversos satélites de observ a-ción, entre ellos los SPOT5, los compresoresy los procesadores de radar queefectúan principalmente el tratamientode las informaciones suministradas porlos radares embarcados, (generaciónde impulsión modulada linearmente enfrecuencia (chirp) adquisición y seguimiento<strong>del</strong> eco).Alcatel Space realiza, en particular, elprocesador <strong>del</strong> radar altímetro Poseidón 2.Frecuencia Intermedia (FI)En este campo, las tecnologías principalesutilizadas por Alcatel Space Norwayson: la tecnología de onda acústica de superficie(SAW), los componentes para filtradoanalógico y las alúminas de capa<strong>del</strong>gada para una mejor integración yuna optimización de los costes.2<strong>99</strong>


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Estas tecnologías son utilizadas principalmenteen:• Los procesadores de FI, núcleos de lossatélites dedicados a las comunicacionescon los móviles.• Los convertidores de FI/Banda base.• Las cadenas de hiperfrecuencia de losreceptores de telemando.Están previstas nuevas aplicaciones parafrecuencias por encima de 3GHz. AlcatelSpace Norway ha suministrado productospara más de 80 satélites, lo que representarámás de 10.000 filtros SAW enórbita en el horizonte <strong>del</strong> 2000.Niveles de potenciaLas potencias requeridas para los satélitesde telecomunicaciones son cada vezmás elevadas, hasta 100-150 W RF, principalmentepara las bandas Ku y Ka. Pararesponder a este nuevo mercado, AlcatelETCA ha dotado su línea de productosde una nueva generación de convertidoresde potencia suministrando la altatensión, hasta 6,7 kV, con una capacidaden potencia llegando hasta 170 W RF.Además de las tecnologías tradicionalmenteutilizadas, ASIC (AplicaciónEspecífica de Circuitos Integrados), híbridas,componentes montados en superficie,han sido puestas a punto tecnologíasparticularmente adaptadas alas altas tensiones.Alcatel Space Denmark diseña y producetoda una gama de convertidores depotencia vendidos en el mundo entero.Son utilizados principalmente en numerososequipos, tales como los amplificadoresde potencia en estado sólido,los receptores de telecomunicaciones olos transpondedores de Telemedida y deTe l e m a n d o .Gracias a su experiencia ya importanteen constelaciones, con el suministro deequipos para los programas espacialesInmarsat 3 y Globalstar, Alcatel SpaceDenmark ha creado una base sólida paraabordar nuevos programas tales como elS k y B r i d g e .Enlaces ópticos entre satélitesAl convertirse un satélite en un nudo dered en el seno de una constelación, sehace esencial suministrar interconex i o-nes entre satélites bajo forma de enlacesentre satélites y extender así al campoespacial el concepto de infraestructurade red. Para esto, se colocan dosterminales ópticos idénticos sobre cadasatélite, e intercambian datos. Una <strong>del</strong>as dificultades consiste en hacer coincidirlos haces emitidos por cada terminala fin de crear y mantener la comunicación,cualesquiera que sean las perturbacionesex t e r i o r e s .De aquí al 2001, Alcatel Space habrádesarrollado, junto a sus colaboradores,tales como Contraves, la maqueta de unterminal óptico completo para aplicacionesde larga distancia (60.000 km).AntenasLa competencia de Alcatel Space vadesde las pequeñas antenas omnidireccionalesde TTC de 10 cm de diámetroa las antenas desplegables gregorianasde 3,8 m., pasando por las antenas dered activas o no, las antenas “fijas frentea tierra” y las antenas de foco móvilde diferentes tipos.Equipos de RFDesde hace más de 35 años, Alcatel desarrollay fabrica equipos claves que formanparte de los repetidores transparentes,llamados “regenerativos”, es decir,con tratamiento de la señal a bordo, yendode la banda L a la banda Ka:Antenas de foco móvil.• A m p l i f i c a d o res y re c e p t o re s : d e s d ela antena de recepción <strong>del</strong> satélite,la señal de RF alcanza, a los amplificadoresa débil ruido asociados aconvertidores de frecuencia, y a losreceptores cuyo resultado en factorde ruido es primordial (de 0,8 dB a2,3 dB, yendo respectivamente de labanda L a la Ka).• Filtros: Los demultiplexores de frecuenciadividen la banda total de variascentenas de MHz en canales de36 a 72 MHz con aislamiento de 60dB entre ellos. Los multiplexores desalida combinan todos los canales individualesy alimentan la antena deemisión. Las realizaciones de pérdidasy de comportamiento en potencia,hasta 240 W por canal sin perturbacióneléctrica, son primordiales ala optimización de la sección de saliday son bien dirigidas por AlcatelS p a c e .• Amplificadores de canales: una gamacompleta de amplificadores de canalesincluyendo funciones telecomandadasdesde tierra, como la ganancia, potenciade salida, la fase o la linearizaciónde los amplificadores de potencia.• A m p l i f i c a d o res de potencia: p a r aciertas aplicaciones yendo de la bandaL a la X (Ku en ciertos casos), los amplificadoresde potencia de estado sólidopresentan ventajas de compacidady de coste respecto a los amplificadoresde onda progresiva, en detrimentode un rendimiento y de una potenciaRF inferiores.Alcatel igualmente ha desarrollado y producidogeneradores de frecuencia, conuna estabilidad en frecuencia que va de 5a 0,02 ppm, modulares xPSK yendo X de4 a 8, así como módulos de emisión/recepciónpara las antenas de radar deabertura sintética (SAR) y para aplicacionesen banda L a X. El tamaño y losresultados de potencia emitida (hasta 10W), aliados a un buen factor de ruido,permiten al módulo integrarse fácilmenteen los panales de antena y obtenerSAR con realizaciones atractivas.■ Equipos de la plataformaA diferencia de una “caja negra” interconectadaa una carga útil, los equipos deplataforma están constituidos principalmentepor materiales compuestos y resuelven,además de su función principal,los problemas de interfaces mecánicas ytérmicas <strong>del</strong> satélite. Algunos son pasivoscomo las estructuras primarias,300


EQUIPOS Y TECNOLOGIASDemultiplexores de frecuencia.Amplificadores de canales.otros son activos como los mecanismosde enfoque de antenas.Elementos estructuralesLa adjudicación de los satélites se fundamenta,entre otras cosas, en torno a lacapacidad de construir conjuntos de estructurascomplejas capaces de soportarlas condiciones <strong>del</strong> medio ambiente <strong>del</strong>lanzamiento y, además las <strong>del</strong> espaciodurante 15 años.Los elementos se componen de panelessimples, en estructura de nido deabeja, con envoltura de aluminio o defibras de carbono, pudiendo hacersemás complejos estos mismos paneles,para recibir caloductos (tubos de aluminiohuecos portadores de calor y rellenosde un líquido en equilibrio con sugas) añadidos al exterior o al interiormismo <strong>del</strong> panel.Equipos de interconexiónSon tres: el cableado, el control térmico yla propulsión. Este último subconjuntoestá en pleno cambio con la utilizaciónde sistemas de hidracina para la familiaProteus, bi-líquido para la familia Spacebusy, el último en el tiempo, la propulsióneléctrica derivada de los motores rusosdisponibles en el mercado.Generadores solaresLos generadores solares flexibles han sidodesarrollados al principio de los años80 para las aplicaciones de observaciónde la Tierra (SPOT, ERS).Esta solución técnica ofrece potenciashasta 10 kW. Prefigura el potencialde Alcatel Space cuando se trata de obtenerpotencias superiores a 25 kW.Actualmente hay en producción generadoressolares rígidos. Constan depaneles rígidos recubiertos de célulassolares interconectadas para crearfuentes de tensiones que serán reguladasa bordo <strong>del</strong> satélite.Por regla general, el despliegue se haceen línea, pero las necesidades específicasen órbita baja han permitido hacervolar generadores solares bidireccionales(SPOT 4). Esta tecnología se aplica a lasplataformas Spacebus con el desarrollode los generadores solares <strong>del</strong> conceptoSolarbus. Esta familia, cuya primera aplicaciónes el satélite Astra 1K (13 kW), serácapaz de cubrir las necesidades de losfuturos satélites geoestacionarios en bandaKa, cuyas aplicaciones actuales se sitúanun poco por debajo de 20 kW.Los generadores solares rígidos permitentambién cubrir la familia Proteus, enórbita baja (inferior a 2 kW) y SkyBridge.MecanismosEstán por todas partes en un satélitegeoestacionario moderno: despliegan yElementos estructurales.controlan los reflectores de antenas enórbita, enfocan las antenas en órbita,despliegan los generadores solares yactivan los motores de arrastre de losgeneradores solares.Alrededor de 500 mecanismos de AlcatelSpace vuelan o han volado. La tecnologíade los materiales que memorizanla forma se introduce progresivamenteen lugar de las motorizaciones clásicasen las soluciones de mecanismos.Ruedas con soportes magnéticosEquipo completamente dirigido porAlcatel Space, la rueda con soportesmagnéticos está destinada a controlarlos movimientos de cada eje <strong>del</strong> satélitereferencial en órbita. La particularidadde esta tecnología es la de nogenerar prácticamente vibración alguna,a semejanza de las ruedas de rodamientoutilizadas para las aplicacionesmás corrientes. Sin embargo, están encurso cambios hacia realizaciones másimportantes para los nuevos sistemasde enfoque de satélites de observ a c i ó ncomo también para aplicaciones dealmacenaje de energía, viniendo larueda de inercia a sustituir la batería<strong>del</strong> satélite.BateríasAlcatel SAFT es la única sociedadcapaz de ofrecer una gama completade células de baterías Niquel Cadmio301


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Un receptor de Alcatel Space, procedentede un equipo de aviaciónexperimentado, ha volado en variosprogramas internacionales.■ Equipos para lanzadoresGeneradores Solares.Principalmente a través de sus filialeseuropeas, Alcatel Space Industries suministramás de la mitad de los equiposelectrónicos dentro <strong>del</strong> satélite paralos lanzadores <strong>del</strong> Ariane (versiones4 y 5).Para llevar a cabo todos los requerimientos<strong>del</strong> mercado de los lanzadores,las facilidades de producción de AlcatelSpace son capaces de desarrollar cadaaño 60 unidades para el Ariane 4 y 200unidades para el Ariane 5.(NiCd) y Niquel Hidrógeno (NiH 2), asícomo las baterías y células Litio yPlata Zinc (AgZn).Por primera vez, el programa Stentorutiliza una batería Litio-ión comofuente de potencia para el satélite. Lautilización de la tecnología Litio-iónpermite ganar más de un 30% en lamasa de la batería con respecto a latecnología NiH2. Esta ganancia de masarepresenta más de 150 Kg para un satélitede 15 kW.Telemedida/TelemandoEl sistema de Te l e m e d i d a / Te l e m a n d o<strong>del</strong> satélite asegura el enlace funcionalentre el satélite y la tierra así como lamedida de posicionamiento <strong>del</strong> satélite.Tales sistemas funcionan en las bandasde frecuencias de la carga útil.Alcatel Space es líder mundial de producciónpara la parte de RF (Radio Frecuencia)de los sistemas de Telemedida/Telemando.Receptor de localización (GPs)El receptor de localización permitesituar con mucha precisión un satélite oun lanzador, suministrada una referenciade tiempo de calidad muy grande, y porun acoplamiento con el sistema de controlde posición y de órbita, asegurar suequilibrio.Mecanismo de enfoque de toberas plásmicas.302


EQUIPOS Y TECNOLOGIASRueda con soportes magnéticos.El departamento de espacio de SAFTen Poitiers también suministra para cadaAriane la energía eléctrica con bateríasde 16 NiCd o AgZn.Receptor de telemedida y telemando.■ ConclusiónEl conocimiento de Alcatel Space estabasado en sus expertos en la técnica, lastecnologías y los equipos. Este conocimiento,promovido por un grupo de facilidadeslideres en producción y localizadasen una estrategia comercial proactiva,producen un crecimiento anual enventas de equipos de mas <strong>del</strong> 20%.La compañía tiene el dinamismo necesariopara tomar el reto competitivo, particularmenteen los mercados de productosdigitales y equipos de la constelación.Sylvie Lassery es responsable<strong>del</strong> Departamento deVenta de Equipos enAlcatel Space en To u l o u s e ,F r a n c i a .303


LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA EN EL FUTURODesde la investigación científica a las aplicacionescotidianas, Alcatel ofrece un amplio espectrode capacidades en el campo de la observación <strong>del</strong>a Tierra desde el espacio.J-J. DECHEZELLES■ Introducción“ ¡ Terra incognita!”. Ha pasado muchotiempo desde que un capitán de barcoexclamó esto al ver unas costas que nofiguraban sobre ningún mapa. Despuésde los marinos oceánicos y los ex p l o r a-dores han surgido unos nuevos observ a-dores, situados a cientos de kilómetrosde altura y más, capaces de ex a m i n a rmasas de tierra, océanos, nubes y hielo.Estos observadores son los satélites deo b s e rvación de la Tierra cargados conuna variedad de diferentes misiones det e l e d e t e c c i ó n .Europa, y Francia en particular, hacontribuido en gran medida en asegurarque este campo de alta tecnologíano se olvide y dejarlo a la panoplia desatélites militares y científicos desplegadospor Estados Unidos y la antiguaUnión Soviética.Hay que recordar Meteosat, Spot, ERSy Helios I, todos ellos programas llevadosa cabo en los pasados veinte años. La Figura1 resume los lanzamientos desdeMeteosat 1 en 1977.Todo lo que se ha realizado en estasmisiones ha demostrado con amplitudla utilidad de la observación de la Tierradesde el espacio. Los mapas meteorológicosobtenidos de las imágenes suministradaspor Meteosat son el ejem-Misión Lanzamiento de Satélite InstrumentaciónMeteorología Meteosat 1 1977 Radiómetro a tres canales:geoestacionaria Meteosat 2 1981 • Espectro visibleMeteosat Meteosat 3 1988 • IR vapor de aguaMeteosat 4 1989 • IR térmicoMeteosat 5 1<strong>99</strong>1Meteosat 6 1<strong>99</strong>3Meteosat 7 1<strong>99</strong>7Cartografía y Spot 1 1986 Cámaras de alta resolución:teledetección Spot 2 1<strong>99</strong>0 espectro visibleSpot Spot 3 1<strong>99</strong>3Spot 4 - Vegetación 1<strong>99</strong>8 Cámaras de alta y mediaSpot 5 - Vegetación futuro resolución: visible y casi IRGeociencias ERS 1 1<strong>99</strong>1 • Diferentes tipos de radarERS ERS 2 1<strong>99</strong>5 (imagen, viento, altimetría)• Radiómetro de microondasde alta frecuencia• EspectrómetroReconocimiento Helios IA 1<strong>99</strong>5 Cámara de muy alta resoluciónóptico Helios IB futuroHeliosFigura 1 – Lanzamiento de satélites europeos de observación de la Tierra.304


LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA EN EL FUTUROplo en los medios, y los mapas espaciales<strong>del</strong> Spot son herramientas cartográficasampliamente usadasLas perspectivas abiertas han permitidoprobar un gran número de posiblesaplicaciones y fijar los objetivos de las futurasmisiones operacionales, en respuestaa las constantes peticiones de losoperadores, e incluso misiones experimentalespara provecho de la investigacióncientífica y <strong>del</strong> progreso tecnológico.Para dar una imagen completa, tendríamosque listar cientos de aplicaciones,pero será mejor centrarnos primero encomprender lo que mueve a las aplicacionesy sus motivos.■ Principales FuerzasImpulsoras“Lo más incomprensible <strong>del</strong> mundo esque es comprensible.”Albert Einstein.Nuestro planetaFigura 2 – Radiación perceptible por los satélites (dominio óptico).“Living Planet” (un nuevo programa europeode observación de la Tierra) y“Global Change” (un importante programaamericano de investigación centradoen el cambio global) son dos temas quevan más allá de la curiosidad científica,ya que marcan la necesidad de preserv a rel futuro de la humanidad en un entornoplanetario en el que el agua, el aire y losalimentos ya no son recursos puros einagotables. Esta preocupación por elentorno está dirigida por una serie deo b s e rvaciones irrefutables: una poblaciónmundial de seis mil millones depersonas en constante crecimiento, uncalentamiento tangible <strong>del</strong> planeta quese explica por el aumento de las actividadeshumanas (producción de gases,como el bióxido de carbono, CO2, y elmetano, CH4, el constante aporte denuevas sustancias a la atmósfera y a losocéanos que son susceptibles de alterarel equilibrio ecológico con agujeros en lacapa de ozono, que se supone que nosprotege de las radiaciones ultravioletas,por ejemplo. De Río de Janeiro a Kioto,se han manifestado claramente las intencionesde la comunidad internacional,pero está claro que sólo alcanzandouna mejor comprensión de los parámetroscríticos que condicionan estoscomplejos equilibrios (ver F i g u r a 2)podrán venir las decisiones prácticas yFigura 3 – Imagen espacial de muy alta resolución.leyes sabias y eficaces. Por ello, tenemosuna línea inevitable de investigaciónque está directamente ligada al futuro305


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>de la humanidad cuando entramos en eltercer milenio.Nuestra seguridadEl espacio es una de las claves para lapaz y la seguridad. Sería vano considerarque el espacio, en su dimensión estratégica,sólo tiene virtudes pacíficas. Sinembargo, son estas virtudes las que lohacen importante y las que, desde unpunto de vista militar y científico, facilitanla supervisión de zonas en crisis y reducenlas oportunidades de un agresorde jugar con el efecto de la sorpresa. Lossatélites de reconocimiento y de alertarepresentan algo importante al servicio<strong>del</strong> mantenimiento de la paz. Aunque sumensaje no tuvo una continuación, elpresidente Giscard d’Estaing no estabaequivocado cuando propuso en las NacionesUnidas la creación de una Agenciade Supervisión por Satélite. El pesopolítico en el seno <strong>del</strong> Consejo de Seguridadde las Naciones Unidas, por ejemplo,descansa hoy un poco menos en el arsenalnuclear de sus miembros y un pocomás en la capacidad de aportar informaciónsobre la existencia de una amenazao la realidad de acciones militares agresivas.La capacidad de observación de lossatélites (ver Figura 3) es una componenteesencial de lo que se puede llamar“Poder Espacial”.Gestión de los recursos y de lascatástrofesFigura 4 – Erupción volcánica (La Réunion).rar la calidad de las prospecciones de losrecursos minerales y petrolíferos, enotras palabras, los recursos fósiles (y, porello, no renovables). Existen ahora otrosdos campos importantes (al igual que laprevisión meteorológica naturalmente)que están atrayendo la atención: la gestiónde los recursos renovables por unaparte, y la gestión de las catástrofes naturaleso provocadas por el hombre (verFigura 4). Todas las aplicaciones espe -cíficas en estos campos comparten tresgrandes requisitos:• regularidad y continuidad <strong>del</strong> suministrode datos;• mejora <strong>del</strong> conocimiento de los fenómenosa escala global;• desarrollo de mo<strong>del</strong>os y bases de datosa escala local.El primero se corresponde con la necesidadde sistemas de observación permanentes yduraderos; el segundo requiere la investigacióny el intercambio de ideas de varias disciplinas(climatología, oceanografía, vulcanología,agricultura, y en general las cienciasde la tierra). El tercero, local en escala,se dirige tanto a las observaciones in-situcomo a la teledetección espacial e involucrala construcción de GIS (GeographicalInformation Systems), cuyo contenido vamás allá de la mera cartografía.Urbanismo, planificación de territoriosy ciudades, protección civil y gestiónde los recursos agrícolas, forestales y depesca son todas las actividades que deberánfinalmente aprovecharse económicamentey ambientalmente <strong>del</strong> potencialpara obtener información en cualquiermomento y lugar. Información considerablementemejorada por los satélites deobservación.Entre determinismo, probabilidad deocurrencia e inestabilidad caótica, lastécnicas modernas de mo<strong>del</strong>ado y predicciónde los fenómenos naturales estánjugando un papel cada vez más inmediatoen la gestión de la vida económicay, por lo tanto, de la vida cotidiana.Esta necesidad que vemos evidenteen la meteorología va más allá de simplementepredecir si va a llover o va ahacer buen tiempo.La observación de la Tierra, con todassus variantes y capacidades de sondeo,está proporcionando una cantidadcreciente de información y medios dep r e d i c c i ó n .En sus comienzos, la tecnología de teledetecciónpor satélites puso su acentoen la clasificación geológica para mejo-Figura 5 – Satélite MSG en pruebas de radiofrecuencia.306


LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA EN EL FUTUROFigura 6 – Meteorología: huracán Andrew (izquierda) y diagrama de los vientos (derecha).■ Despejar el camino parael futuroMeteosat de Segunda Generación(MSG)Tras 20 años de uso y siete lanzamientosde satélites Meteosat, ahora se está desarrollandouna segunda generación. AlcatelSpace es director industrial de proyectopara esta nueva generación de satélitespedidos por la ESA (Agencia EspacialEuropea) como parte de su asociacióncon la agencia operadora Eumetsat.El primer satélite MSG (ver F i g u r a 5)tiene previsto su lanzamiento para finales<strong>del</strong> 2000, y proporcionará imágenes visiblesy de espectro de infrarrojos (IR) de laTierra las veinticuatro horas <strong>del</strong> día, desdeuna órbita geoestacionaria a la longitud de0º. Familiares a todos los telespectadores,estas imágenes se usan para previsiones acorto e incluso muy corto plazo. MSG significaun gran avance técnico, guiado porel deseo de mejorar la cadencia de tomasde imágenes (doble) y el espectro (el cuádruplede canales) para mejorar la prediccióna corto plazo.Un conocimiento más preciso de losgradientes <strong>del</strong> viento y de la propagaciónde los frentes de precipitaciones(ver Figura 6) son en el primer planode los objetivos buscados. Es importanteresaltar que los Meteosat formanparte <strong>del</strong> programa Vigilancia MeteorológicaMundial de la WMO (OrganizaciónMeteorológica Mundial); en términosde calidad de imagen, MSG constituiráel mejor de los satélites hastaahora usado para este propósito, incluyendolos que pertenecen a la Agenciaamericana NOA A .Sonda IASA y meteorología polarAunque, desde la aparición de las órbitasgeoestacionarias, la meteorología hadado una escala global y permitido laprevisión a corto plazo, la previsión amedio plazo y un conocimiento de las dinámicasatmosféricas requieren una diversidadde sensores más cercanos a latierra. Los meteorólogos europeos hanusado hasta ahora los satélites NOA A ,pero Europa ha decidido estar presente ycomplementar a los Estados Unidos conel EPS (Eumetsat Polar System), quedispondrá de sus propios satélites ME-T O P. Los satélites METOP y NOAA tienenmuchos instrumentos comunes.Usarán una órbita de inclinación elevadapara cubrir la totalidad de la superficieterrestre en un día, y proporcionaránimágenes, temperaturas y datos de sondeoatmosférico. A bordo de los satélitesMETOP habrá un nuevo e innovador instrumento,conocido como sonda IASI(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer),que es fruto de la unión entreEumesat y el CNES, y de cuya realizaciónse encarga Alcatel Space.IASI es un instrumento de sonda atmosféricaque funciona en la banda deinfrarrojos utilizando una técnica interfe r o m é t r i c a .Este instrumento representa un importanteavance tecnológico y científico,que ofrece a los meteorólogos datos espectralessobre las emisiones atmosféricas.Estos datos se utilizarán para prepararlos perfiles verticales de temperaturay humedad de la atmósfera en intervalosde un kilómetro, con precisiones de 1ºC y10%, respectivamente.Envisat: Los instrumentosMERIS y ASARLa misión Envisat dirigida por la AgenciaEspacial Europea es una de las misionesde observación de la Tierra más importantesjamás concebidas.Destinada a la investigación y a numerosasaplicaciones relacionadas conel medio ambiente, esta misión se basaen el satélite Envisat 1 (ver F i g u r a 7) ,así como en un segmento de tierra específico,<strong>del</strong> que es responsable AlcatelS p a c e .Con una masa de lanzamiento demás de ocho toneladas, Envisat 1 llevaocho instrumentos que proporcionanun amplio espectro de observ a c i o n e sen los campos ópticos y de microondas.Alcatel Space contribuye en la realiza-307


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>El segmento de tierra consta de unaparte para supervisar los vuelos y unPDS (Payload Data Segment) para gestionarlos datos. El PDS adquiere los datos,los preprocesa y los envía con unbreve retardo (tres horas). También archivay analiza temáticamente los datoscon la ayuda de un PAC (Processing andArchiving Center) remoto, que cualificalos resultados <strong>del</strong> proceso de ex t r a c c i ó nde datos.La responsabilidad de la coordinaciónde esta cadena se efectúa en Frascati,Italia, que informa al ESRIN de laAgencia Espacial Europea.Reconocimiento óptico: Helios IIFigura 7 – Configuración <strong>del</strong> satélite Envisat 1.ción de los dos instrumentos más importantes,el MERIS (Medium Re s o l u-tion Imaging Spectrometer) <strong>del</strong> que esdirector de proyecto, y ASAR (AdvancedSynthetic Aperture Radar) como responsablede su electrónica.MERIS es el primer instrumento hiperespectral(un instrumento que puede dividirel espectro en rayos menores de 10nm de ancho) fabricado en Europa; escapaz de transmitir 30 canales espectrales,que se pueden seleccionar entre labanda de infrarrojos y el espectro visible.Un canal puede tener un ancho de bandamuy estrecho (Dl


LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA EN EL FUTUROprecisión extrema como resultado de losavances de la geodesia espacial y de la dinámicaorbital.Figura 8 – El Niño - La Niña (1<strong>99</strong>7 – 1<strong>99</strong>8): circulación de corrientes de agua caliente (enblanco y rojo) en el Océano Pacífico.como resultado una mejor resoluciónespacial y anchura espectral.Oceanografía Espacial:Misión JasonEl descubrimiento y seguimiento <strong>del</strong> fenómeno“El Niño - La Niña” (ver Figura8), que sucede en el Océano Pacífico conconsecuencias climáticas desastrosasampliamente expuestas en los medios,es sin duda el mejor ejemplo de lo que laoceanografía espacial puede ofrecer. Esteejemplo refleja la importancia de la observaciónespacial y, en particular, la mediciónde las temperaturas <strong>del</strong> mar y desus niveles para soportar la validez y estructurade los mo<strong>del</strong>os hidrodinámicosque nos ayudan a comprender las corrientesy a predecir las mareas.Tras su éxito en el programa Topex-Poseidon de la NASA y el CNES, AlcatelSpace es actualmente responsable de lamayoría de los desarrollos <strong>del</strong> satéliteJason, que es el más reciente ejemplo decooperación franco-americana en la oceanografíaespacial.No existe ninguna duda en cuanto a lanecesidad de esta clase de misión y demantener la continuidad operativa yaque la interacción entre los fenómenosoceánicos y la climatología es de importanciacrucial.Jason (ver F i g u r a 9) asegurará elmismo tipo de misión que To p ex - Po s e i-don, ¡pero su masa será sólo la cuarta parte!Incluso mejor, el aspecto clave de lasprestaciones referente a la medida altimétricade la superficie <strong>del</strong> mar se verámejorado, siendo el objetivo alcanzar unaprecisión de un centímetro. Jason orbitarála Tierra a una altitud de 1.400 km.A este respecto, necesitamos aceptaruna inversión <strong>del</strong> concepto tradicional: lareferencia de altitud ya no es el nivel <strong>del</strong>m a r, considerado como nivel 0, sino la posición<strong>del</strong> satélite, la cual se conoce con■ Perspectivas y conclusiónEste artículo ha ilustrado los progresoshechos en las aplicaciones de observaciónde la Tierra a bordo de satélite. Lasperspectivas se pueden resaltar en unaserie de campos:• creciente investigación geocientífica,• mayor cantidad y diversidad de sistemasoperativos perennes,• una mayor centralización en la técnica yfabricación para mejorar las prestaciones,pero con un coste reducido de la propiedadpara científicos y operadores,• creciente impacto de los datos extraídosen el campo económico y en elcontrol mediambiental.Una opinión contemporánea tiende a separarla investigación de las operaciones.Sin duda, esta opinión es útil cuando sevan a seleccionar los objetivos, pero notiene lo suficiente en cuenta el hecho deque la observación de la Tierra es aúnuna ciencia joven con un considerablepotencial de mejora.Figura 9 – Satélite Jason 1: Plataforma Proteus y altímetro Poseidon 2.309


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>El progreso se hará mediante unaalianza objetiva y un deseo de sinergiaentre investigación (dominio cognitivoy herramientas científicas de ex t r a c-ción de datos), industria (tecnologías eimplementación) y las comunidades deusuarios. Muchas de estas comunidadesestán formadas y organizadas conla ayuda <strong>del</strong> carácter demostrativo <strong>del</strong>as nuevas misiones puestas en órbita.Las agencias espaciales continuaránjugando un papel muy importante eneste mercado múltiple.Sus capacidades técnicas, ampliamentedemostradas por el éxito de lasmisiones, satélites e instrumentos en lasque ha colaborado, han hecho de AlcatelSpace un actor líder en este sector. Estáclaro que, con su competencia en comunicaciones(multimedia, en particular),Alcatel Space puede promocionar y acelerarel envío de todos estos nuevos datos,normalmente a velocidades muy elevadas,a usuarios <strong>del</strong> planeta.■ AgradecimientosEste artículo no se podría haber escrito sinel trabajo hecho en representación declientes institucionales como CNES, DGA,ESA y Eumetsat, y en asociación con SpotImage. Quiero reconocer con gratitud lacalidad de los contactos profesionales conmiembros de estas organizaciones.Jean-Jacques Dechezelles esdirector de los programas deCiencias, Medioambiente yMeteorología de Alcatel Space enCannes, Francia.310


OPERACIONES Y SERVICIOSAlcatel Space ha creado Alcatel Spacecom paramanejar su crecimiento industrial y para mejorar larespuesta a las demandas crecientes de servicios.B. TELLIERA. ROGER■ IntroducciónLos clientes de Alcatel Space están enplena efervescencia. Los operadores detelecomunicaciones históricos hacenfrente a una mayor competencia y, paradesmarcarse, se especializan en loss e rvicios de valor añadido, fijándose enlos nuevos mercados. Los actores institucionalesse privatizan, las agenciasespaciales se reajustan sobre programasde Investigación y Desarrollo y losnuevos empresarios se hacen cada vezmás numerosos (Panamsat, Ge-American,SES Astra, Loral Space & Communication,etc.) al registrar el mercadode las telecomunicaciones un crecimientomuy fuerte y el de los satélitespermanece también muy dinámico, yesto en todos los continentes.Todos estos actores, tanto los antiguoscomo los nuevos, están a la buscade colaboradores industriales capacesa su vez de aportar las mejores solucionestecnológicas y de asumir riesgostanto como inversores como promotores.El resultado es que las fronterasentre los suministradores de satélites yde infraestructuras espaciales, los operadoresde telecomunicación y deradiotelevisión y los circuitos de distribuciónhacia el utilizador final soncada vez más tenues. En efecto, cadauno busca el transferir al otro el máximode riesgos, sea por razones financieras,sea por incapacidad técnica uoperacional. Sobre el plano financiero,esto se traduce por el refuerzo <strong>del</strong> créditosuministrador (vendedor financiero)y el reparto de los resultados operacionaleslo que así compensa losriesgos tomados.Los suministradores de satélites asumenpues hoy día responsabilidades totalesen los sistemas de satélites que entreganllave en mano, así como de losque ya están órbita, tanto para productosde gran público (World Space) como parasistemas operacionales (Europe*Star,Eurasiasat). Alcatel Space ha previstoesta evolución y sus accionistas le hanautorizado a invertir en numerosos programas,comprendidos aquellos de losprocedimientos citados.Con el fin de manejar mejor estainversión se creó en 1<strong>99</strong>7 Alcatel Spacecom.Esta holding, que reagrupatodas las actividades de Alcatel Spaceen este campo, permite a la compañíadesempeñar el papel de actor principalen las operaciones y los serv i c i o s(F i g u r a 1) .Figura 1 – Alcatel Space.HistoriaAlcatel Spacecom es el resultado de unlargo recorrido. Hace ya 8 años, AlcatelSpace decidió, a imagen de Hughes, estructurary desarrollar sus capacidadesen sistemas de a bordo/tierra y las operacionesy servicios asociados a fin depoder suministrar a sus clientes solucionesglobales y competitivas, integrandolas mejores tecnologías.La adquisición de las actividades desatélites de Aerospatiale, primera etapaen este recorrido, fue seguida de una segunda,la integración de las actividades,tanto de las estaciones terrestres de conexióny de tráfico, como las de la red de tierraasociadas de la antigua Alcatel Te l s p a-ce y su nuevo accionista, Thomson CS F.Realizada esta integración, ha sidopreciso dotarla de medios jurídicos y financierosadaptados a esta nueva es-311


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Figura 2 – Euteltracs hoy.tructura. Era primordial dotar a losequipos de Alcatel Spacecom de mediosque le permitieran negociar encondiciones profesionales con los operadoresexistentes, con los futuros colaboradoresde las sociedades a crear,con los bancos y con nuestros accionistas.En fin, ha sido preciso ampliarnuestra capacidad de análisis <strong>del</strong> sistemateniendo en cuenta las necesidadesde los clientes finales de los operadoresy establecer las características técnicasde estos proyectos a partir de las misionesque dimanan de la síntesis de numerososestudios en marcha.Esta inversión, puesta en marcha progresivamente,representa varias centenasde millones de dólares. Los objetivosde rentabilidad financiera han sido fijadossobre la base de “Planes de Negocios”muy minuciosos y analizados con laayuda de los equipos de financiación <strong>del</strong>os proyectos comerciales (Trade ProjectFinance) <strong>del</strong> Grupo.Operaciones de Alcatel SpacecomHoy día, Alcatel Spacecom forma partede cinco sociedades. A Euteltracs, la primeracreada, le siguieron, de forma consecutivo,TE.SA.M., Europe*Star y Eurasiasat,creadas conjuntamente con FranceTelecom, Loral Space & Communicationsy Turk Telecom (Figuras 2, 3, 4 y5). SkyBridge ha sido creada gracias a unnúmero importante de colaboradores industriales<strong>del</strong> mundo entero.A cada una de ellas, Alcatel Spacecomaporta su experiencia tecnológica ysu competencia profesional. Las operacionesno pueden llevarse a cabo con eficaciasi la compañía no posee los mediosy los hombres. Es por esto, por lo que AlcatelSpace, fuerte en su experiencia y ensus relaciones con el Centro Nacional deEstudios Especiales (CNES), ha desarrolladoen Toulouse y en Cannes centros decontrol de satélites para su puesta en órbitay mantenimiento, de estaciones desupervisión de las cargas útiles para elseguimiento cualitativo <strong>del</strong> tráfico y sugestión, así como de centros de negociospara la gestión de las redes, la facturación,las relaciones técnicas y operacionalescon otros operadores y el seguimientode la satisfacción de los clientes,consumidores de las capacidades puestasen órbita.Por otra parte, gracias a la experiencia<strong>del</strong> personal de Thomson-CSF, tantoen Toulouse como en Kourou (donde seencuentra la base de lanzamiento deAriane), y a la de nuestros colegas de Aerospatialeen Cannes, nos ha sido fácilencontrar operadores para los satélites ylas misiones para iniciar las nuevas explotacionesantes mencionadas.Alcatel Space ha creado igualmenteun departamento de unas veinte personaspara llevar a cabo las relaciones conla Unión Internacional de Telecomunicaciones,que al ser responsable de las reglasde atribución de posiciones orbitalesy de la coordinación, tiene la llave de lasestrategias que todo operador quiera poneren marcha. En efecto, el operador deberáobtener de los países en los cualesquiere difundir, las licencias que le concedenlas frecuencias de los enlaces ascendenteshacia los satélites y, a vecesincluso, la autorización de difusión.En fin, Alcatel Spacecom mirando haciael futuro, participa en nuevos proyectos– SkyBridge, Rascom y Andesat/Bolivarsat,por no citar más que los más recientes– y está al acecho para captarnuevas oportunidades.Figura 3 – Euteltracs mañana.■ ¿Por qué esta evolución?La evolución <strong>del</strong> mercado de datos se apoyaen tres tendencias estrechamente ligadas:la evolución de los servicios que cadavez necesitan más ancho de banda; el desarrollode nuevos medios de difusión asícomo el crecimiento de las tecnologías digitalesque aumentan la capacidad yabren la puerta a la miniaturización.Evolución de los serviciosEl usuario puede ya acceder a una gamamuy amplia de servicios electrónicos, aoperaciones bancarias a domicilio, al comercioelectrónico en plena expansión consus tiendas virtuales, etc. Tiene, en todas312


OPERACIONES Y SERVICIOSFigura 4 – Alianza Europe * Star y LoralSpace.partes, acceso a juegos electrónicos interactivos,a reportajes deportivos de todasclases, a cadenas musicales, a programasculturales (arte, patrimonios de las naciones,etc.), a invitaciones para dialogar deun punto a otro <strong>del</strong> planeta. “ I m a g i n a o s ”decía Bernard Schwartz (Presidente deLoral Space) “que al conectar vuestro PC,o vuestro televisor superinteligente, entráisen la autopista de la inform a c i ó npara hacer vuestras compras, en tiemporeal, en un centro comercial de Palm Beacho en una tienda de Tokio. Imaginaos,siempre en tiempo real, ver a un empleadode una tienda que os pondera losméritos de un surtido de artículos y comovosotros compráis en seguida aquelloque habéis escogido”.El comienzo <strong>del</strong> milenio estará igualmentemarcado por un fuerte crecimiento<strong>del</strong> teletrabajo gracias al desplieguede las redes locales de área local y al desarrollode servicios tales como el correoelectrónico, la transferencia de ficheros,la gestión y la facturación electrónica,etc. A esto se añade la interconexión <strong>del</strong>as redes locales diseminadas por todo elplaneta en redes de área extendidas. Esel nacimiento de universidades mundiales,como las creada por los holandeses ypor los dominicanos, y sin duda aquellaconsiderada por los más ambiciosos ministeriosde Educación Nacional, tantopara la difusión de las lenguas, como parala difusión de la ciencia, de la medicina,<strong>del</strong> derecho o de las finanzas.Todo esto se interconecta en las autopistasde la información en todo el mundo,en todas las lenguas, con la voluntad de intercambiarconocimientos y de querer estarinformado, con el fin de vivir mejor.Nuevos medios de difusiónPara acceder a estos nuevos servicios empleamosnuevas herramientas. Internet,por supuesto, está cambiado completamentelas costumbres. Ofrece a los usuariosla posibilidad de viajar por numerosassitios sobre las autopistas de la informacióny de accederlas con numerosasherramientas tales como ordenadores, televisores,teléfonos fijos o móviles. La llegadade la televisión digital, la posibilidadde los usuarios de tratar por si mismoslas señales recibidas a través o no deInternet con el fin de integrar la voz, elsonido y la imagen fija o móvil, y ahora labúsqueda de una oferta de gran calidadpor la llegada <strong>del</strong> DVD y de las técnicasde transmisión modernas, incitan a losusuarios a consumir cada vez más anchode banda. En efecto, cualquiera puedeanunciar por correo electrónico el nacimientode su niño no solamente con sufoto sino también con un vídeo de las primerashoras de su vida.Por otra parte, el cine electrónico de35 mm de calidad y su modo de difusión,sobre el que trabajan los grandes productoresde Hollywood, revelan que la distribuciónde estas películas se hará de maneradiferente, incluyendo el satélite paraalcanzar en el mismo instante, si sedesea, clientes remotos y zonas de fuertedensidad de población. Las negociacionescon la OMC sobre “la excepcióncultural” revelan bien las posturasde mañana.En paralelo, la llegada al mercadode equipos de producción con todavíamás prestaciones como cámaras de vídeoprofesionales de 100 Mbits y magnetoscopiosasociados que permiten realizacionesde gran calidad, generarándemandas de capacidades de caudalesmuy altas.Figura 5 – Eurasiasat.En fin, el bajo costo de la producciónde vídeo y el aumento de la calidad obtenidacon pocos medios dan origen a nuevasproducciones étnicas o temáticas.Los productores han comprendido que labaja permanente de los costes de transmisiónles permitirá difundir sus obras através <strong>del</strong> mundo, alcanzando así las comunidadesculturales o temáticas, másalejadas en el mundo. El ejemplo deTurk Telecom y de Eurasiaset, que difundiránprogramas en lengua turca, estípico en este campo.La evolución de las tecnologíasdigitales y de satélitesEl desarrollo extremadamente rápido <strong>del</strong>as tecnologías digitales es el origen de larevolución actual: compresión de los datos,modo de transferencia asíncrona,pantallas planas de grandes dimensiones,transmisión ADSL, vídeo DVD y cinedigital, capacidad de los discos duros <strong>del</strong>os PC (10 Gigabits en un portátil), lógicasde visualización cada vez con másprestaciones, organización y realizacionesde servidores, así como las tecnologíasde transmisión sobre fibra óptica. Porlo que concierne a los satélites, la llegadade la banda Ka ofrece capacidadesimportantes de transmisión, y deberápermitir a los satélites tener no solamenteuna función de solución alternativa alcable (apoyo), sino también un enlace degran capacidad (haz) sobre zonas aisladas.A todo esto viene a añadirse la evoluciónmuy significativa de las tecnologíasque son propias de las cargas útiles: laminiaturización con los circuitos monolíticos(MMIC) y los módulos multichip(MCM) especialmente adaptados a lasnuevas aplicaciones multimedias; elmontaje por apilado (3D); las antenasactivas capaces de la creación de ceros yla reconfiguración en órbita con el fin deoptimizar la gestión <strong>del</strong> tráfico, las tecnologíasde conmutación y de tratamientoa bordo, los amplificadores a tubosmás potentes y más ligeros, aplazando lallegada de los amplificadores de estadosólido (SSPA) (Figura 6).Por otra parte, las plataformas de satéliteestán en condiciones de soportarcargas útiles pesadas y potentes. Tambiénse pueden prever potencias de unos20 Kw para los años venideros. Los moto-313


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>res de propulsión iónica permiten gananciasde masa muy importantes. La tecnologíade las baterías, de la cual depen<strong>del</strong>a duración de la vida de los satélites acausa de los pasos en eclipse, ha progresadomucho con el niquel-hidrógeno y lallegada <strong>del</strong> litio. Las células solares utilizanahora arsénico de galio (As Ga).La llegada de todas estas tecnologías,asociada a una gestión de red cada vezmás eficaz y adaptada a las necesidadesde los operadores, permitirá transmitirsobre un mismo canal servicios universalesutilizando imagen, sonido, voz y datos,incluso demodular la información abordo, conmutarla y establecer un ciertonivel de interactividad, alcanzado únicamentecon las constelaciones de satélitesde órbita baja, como la propuesta porSkyBridge (Figuras 7 y 8).Las estaciones de conexión (puertas)asociadas, tales como las que han sidodesarrolladas por Globalstar, con su conexióna la red conmutada, son muycompetitivas y responden a las necesidadesde gestión operacional de los operadoresmás exigentes (Figura 9). Por otraparte, nuevas estaciones terrestres ponena disposición de los abonados aislados,y con poco gasto, los servicios telefónicosy multimedia.■ ¿Cuál es la función <strong>del</strong>satélite?Figura 6 – Carga útil de Europe*Star.Es evidente que los satélites tienen uncometido clave a desempeñar en la distribuciónde estos nuevos servicios. Suministrana los telespectadores no solamenteimágenes y sonido digitales demejor calidad, sino también una elecciónde posibilidades tanto temáticascomo étnicas. Dentro de poco, esta elecciónse traducirá en un acceso a la demandade cientos, incluso miles de cadenas:una elección casi ilimitada deemisiones o producciones estará a ladisposición <strong>del</strong> utilizador. Como escribíaBernard Schwartz en 97: “Los satélitesno reemplazarán las tecnologías detransmisión en cable, como la fibra óptica.Trabajarán en concierto con ellas,allí donde pueden ofrecer una capacidadde transmisión a coste menor o serdesplegadas más rápidamente. Los satélitescontribuirán igualmente al desarrollode las telecomunicaciones en laszonas donde es demasiado costosa o difícilde colocar una infraestructura dehilos, en las regiones en desarrollo o pocopobladas, o en las que es difícil, sinoFigura 7 – SkyBridge.imposible, instalar líneas físicas ... Armonizandolas tecnologías terrestres yespaciales, ayudaremos a aprox i m a raún más los países desarrollados y lospaíses en vías de desarrollo –no sola-314


OPERACIONES Y SERVICIOSFigura 8 – Constelación SkyBridge.mente desde un punto de vista tecnológico,sino igualmente desde un punto devista económico, social y cultural”.Es preciso no olvidar que los nuevosservicios ofrecidos por satélite se desarrollanen la tierra y también en el aire. Abordo de los aviones de mañana, será enlo sucesivo posible acceder a los programasde televisión preferidos y posteriormenteconectarse a la red Internet.■ Alcatel Spacecom hoyTodos estos servicios están en proceso decreación dentro de múltiples empresas,no solamente en la costa oeste de EstadosUnidos, sino también en Sophia Antípolis,en Toulouse, Grenoble, Rennes,etc. en Francia, o en otros países europeosy países emergentes como India y China,donde son numerosos los expertos ensoftware, y probada la capacidad creativadesde hace siglos.Figura 9 – Cobertura Globalstar en el verano <strong>del</strong> 2000.Alcatel Spacecom ha creado en suseno un grupo de trabajo repartido entreCannes, París y Toulouse, que trabajaen estos servicios en unión estrechacon las células de trabajo ya ex i s t e n t e spara los demás medios de transmisión(cable y bucle local sin hilos). Este grupoasegura que los servicios desarrolladosen un sector particular puedan serdifundidos por nuestros satélites. Ta m-bién contempla la consistencia entrelos protocolos de comunicación, interfaceshombre-máquina, compatibilidadcon las redes terrestres, técnicas de accesoy navegación, técnicas de distribucióny facturación etc.Alcatel Space tiene ya una sociedadcon creadores de servicios, y se consolidaesta asociación mediante nuevosacuerdos con compañías que distribuyenlos servicios a nivel mundial porcable y satélite.Benoit Tellier es actualmenteVicepresidente de Alcatel Space,Toulouse, y Presidente y CEO deAlcatel Spacecom, Toulouse,Francia.Alain Roger es actualmentePresidente y CEO de Europe *Star,Londres (GB) y Vicepresidente deAlcatel Spacecom, Toulouse,Francia.315


EL SEGMENTO TERRESTRE:COMPONENTE CLAVE DEL SISTEMALa evolución <strong>del</strong> mercado de las telecomunicacionesestá convirtiendo el segmento terrestre en uncomponente clave <strong>del</strong> sistema.C. TEXIER■ Evolución <strong>del</strong> mercado detelecomunicaciones haciasistemas “llave en mano”En el número correspondiente al 2º trimestrede 1<strong>99</strong>7 de la Revista de Te l e c o-municaciones de Alcatel, Bernard Deloffre[1] resaltaba el cambio <strong>del</strong> mercado espacial.Hoy en día, el mercado de los satélitesde telecomunicaciones ya no está dominadopor organizaciones con fuerte culturatécnica, como Intelsat, que adquierende forma separada el segmento terrestre yel segmento espacial. Los futuros operadoresde satélites se centran, cada vez más,en los servicios y confían el control <strong>del</strong> sistemaen su conjunto a los fabricantes,quienes deben satisfacer entonces los nivelesglobales de funcionamiento (ex t r e m oa extremo) en términos de capacidad quepuede venderse y de calidad de serv i c i oofrecida al usuario final.Este cambio de dirección se ha acentuadoen la década de los 90, justificandolos importantes cambios en la gamade capacidades ofrecidas por AlcatelSpace, que ha pasado de ser simplementeun suministrador de equipos de cargaútil a integrador de sistemas, con unanueva División Terrestre. Las razones deeste cambio son dobles.La principal razón es la aparición denuevos clientes con una visión de mercado,en lugar de una visión de sistema. Enconsecuencia, no están interesados en ladivisión de funciones entre los segmentosterrestre y espacial. Como casos típicosse pueden citar:• WorldSpace, que ha elegido a AlcatelSpace como director de proyecto <strong>del</strong>primer sistema mundial de radiodifusiónde sonido digital por satélite [2].• DBS Industries con su sistema de recogidade datos E-SAT basado en unaconstelación de seis satélites en órbitaterrestre baja [3].• La organización RASCOM, que seleccionóa Alcatel Space para suministrarel primer sistema de telecomunicacionesoptimizado para telefonía ruralque cubre la totalidad <strong>del</strong> continenteafricano.La otra razón para este cambio reside en lacreciente importancia <strong>del</strong> segmento deusuarios (en otras palabras, todos los terminalesde usuario) en el éxito y en el costede los sistemas. Las cifras hablan por símismas: la parte <strong>del</strong> segmento de usuariosen un sistema de telecomunicaciones quedé servicio a un millón de abonados representaráentre el 65 y el 80% de la inversióntotal. Esta inversión pesará fuertementeen las cuentas de explotación de los operadores,tanto si son promotores como si sonusuarios <strong>del</strong> sistema de satélites, y será amenudo un factor determinante a la horade la elección de los servicios a ofrecer.■ El segmento terrestre enlos satélites transparentes:el sistema RASCOMEl sistema RASCOM ilustra claramentela importancia <strong>del</strong> segmento terrestre enlos sistemas de telecomunicaciones. Elsistema es revelador por varios motivos.En primer lugar, el enfoque <strong>del</strong> proyectorealizado por RASCOM fue de ordeneconómico, en contraste con el enfoquetécnico que había dominado hastaese momento. Las exigencias <strong>del</strong> sistemase basaban en un estudio de mercadoque mostraba que existía un mercado paraservicios de telefonía en zonas ruralesy en otras zonas mal servidas, siempreque el coste <strong>del</strong> terminal fuera <strong>del</strong> ordende 1000 dólares USA y que el precio <strong>del</strong>as llamadas facturado por los operadoresde telecomunicaciones clientes <strong>del</strong>sistema no excediera de 10 centavos dedólar USA por minuto. Teniendo encuenta la debilidad de las infraestructurasde telecomunicaciones existentes,la amplia dispersión geográfica de losabonados potenciales y la urgencia exigida,un sistema de satélites parecía ofrecerla mejor solución. Por consiguiente,el integrador de sistemas debía utilizarestos requisitos como base sobre la queconstruir un sistema de extremo a extremo,en el que la cuenta de explotación <strong>del</strong>os operadores se convierte en el principalcriterio a la hora de elegir las solucionestécnicas. En estas condiciones, elsegmento terrestre es el componente clave<strong>del</strong> sistema.En segundo lugar, desde el punto devista <strong>del</strong> operador de telecomunicacionesel coste <strong>del</strong> segmento espacial representaun gasto de operación ya que alquilarála anchura de banda que necesitepara gestionar el tráfico estimado. Por316


EL SEGMENTO TERRESTRE: COMPONENTE CLAVE DEL SISTEMAotra parte, los costes de infraestructura(estaciones terrenas, centro de gestión,etc.) y sobre todo el coste de los terminales,representan una inversión que debehacer el operador (aunque sea gradualmente).En relación con esto, el coste ylas funcionalidades de estos elementosse convierten en el principal criterio queguía las decisiones de los operadores.Finalmente, puesto que el satélite estransparente, es el segmento terrestre elque aporta la funcionalidad al sistema.Sistema RASCOMSatélite transparente que permiteuna conectividad panafricanaEl sistema RASCOM ofrece servicios detelefonía, de enlaces (enlaces de transportepara operadores) y de radiodifusiónpara la totalidad <strong>del</strong> continente africano,utilizando un satélite geoestacionario.Una cobertura con haces puntualesmúltiples en la banda Ku que cubrenla totalidad <strong>del</strong> continente africano (verFigura 1), proporciona la potencia y laanchura de banda necesarias para establecerservicios que incluyen la recepcióny la transmisión en/desde pequeñosterminales (telefonía rural o solamenterecepción de TV). Una cobertura mundialen la banda C ofrece una conectividadtotal para el conjunto <strong>del</strong> continenteafricano, así como para los enlaces interafricanose intercontinentales.La conectividad entre la coberturamundial y la cobertura por haces puntualesmúltiples se realiza en el satélite,uniendo, para ambos sentidos,parte de la anchura de banda de cadahaz con parte de la anchura de bandautilizada para proporcionar coberturamundial Esto permite, con una cuidadosaelección de portadora, permanecerdentro <strong>del</strong> mismo haz o bien accedera zonas geográficas localizadas enun haz diferente. Por consiguiente, lacarga útil opera un sistema de encaminamientotransparente en el dominiode la frecuencia.Figura 1 – Cobertura por haces puntuales múltiples ofrecida por el sistema RASCOM.El segmento terrestre y la arq u i-tectura de redLa arquitectura de red se basa en el conceptode acceso desarrollado por Alcately descrito en la Revista de Telecomunicacionesde Alcatel, 2º trimestre de 1<strong>99</strong>8[4]. A primera vista, el núcleo <strong>del</strong> sistemaes una red en malla que proporcionaservicios de telefonía, fax y transmisiónde datos en banda vocal entre abonadosequipados con terminales VSAT (VerySmall Aperture Terminal = terminalesde muy pequeña abertura) y abonados <strong>del</strong>a red pública. Una red de telefonía ruralcomprende varias estaciones de conexiónque aseguran la interfaz con la redterrestre, terminales situados en las zonasrurales y una estación de control <strong>del</strong>a red para gestionar todas las funcionescentralizadas: gestión de llamadas, asignaciónde recursos <strong>del</strong> satélite y gestiónde la red. La arquitectura de la red semuestra en la Figura 2.La red funciona en modo DAMA (DemandAssignment Multiple Access =acceso múltiple con asignación por demanda).Los enlaces con el satélite seasignan y se establecen llamada a llamada.Se utilizan y asignan portadorasa un enlace solamente cuando se recibeuna petición de llamada y sólo para laduración de la misma. El sistema utilizaun algoritmo de compresión de voz paraoptimizar la utilización de los recursos<strong>del</strong> segmento espacial.Se pueden realizar llamadas entreterminales y la red terrestre, y directamenteentre terminales. Todos los tiposde llamadas se realizan con un únicoenlace de satélite.Globalmente, la red está diseñadapara hacer que el servicio para los abonadosrurales sea tan sencillo como els e rvicio telefónico convencional, tantopara los usuarios como para el operadorde red.Son posibles diferentes configuracionesde terminales, incluyendo teletiendas,cabinas telefónicas, terminalesindividuales y terminales multilíneaconectados a un sistema WLL (Wi r e l e s sLocal Loop = bucle local por radio) terrestre.Los terminales de las teletiendasofrecen una solución ideal para satisfacerla demanda inicial de telefoníarural, mientras que los terminales individualesy los terminales conectados a317


Revista de Telecomunicaciones de Alcatel - 4º Trimestre <strong>1<strong>99</strong>9</strong>Figura 2 – Arquitectura de la red de telefonía nacional.un sistema WLL son mejores en regionesen las que la densidad de abonadossea mayor y donde los mercados de telefoníasean más maduros.Importancia <strong>del</strong> segmentot e rre s t re en el enfoque de merc a d oTeniendo en cuenta las necesidades entelecomunicaciones de los países en víasde desarrollo, el diseño <strong>del</strong> sistema tieneque basarse en las siguientes hipótesis:• Más <strong>del</strong> 70% de la población que vive enáreas rurales no tiene acceso al teléfono.• Los ingresos de las personas son generalmentebajos y cualquier soluciónaceptable debe ofrecer un coste deconexión comparable al de una conexiónnormal a la red telefónica conmutadaterrestre. Los precios de las llamadasdeben permanecer razonables(<strong>del</strong> orden de 10 centavos de dólarUSA por minuto).• En un entorno regido por consideracioneseconómicas, cualquier actividaddebe permitir obtener un beneficio. Elsuministro de servicios de telecomunicacionesen zonas rurales y aisladasdebe ser rentable para el suministrador<strong>del</strong> servicio, si se quiere que éstosse mantengan.• La solución de acceso debe permitir laintegración <strong>del</strong> sistema en la arquitecturade la red telefónica conmutada terrestrenacional.Teniendo en cuenta estas limitaciones,el éxito <strong>del</strong> sistema reside en el enfoquede mercado y en el enfoque de fabricaciónpara el segmento terrestre adoptadospor Alcatel para satisfacer las ex i-gencias de RASCOM y cumplir el objetivode un coste <strong>del</strong> proyecto muy bajo. Esteenfoque, mostrado en la figura 3, se basaen terminales de satélite de bajo coste desarrolladoscomo productos de gran consumo,en pequeñas estaciones de conexióninstaladas por todo el territorio y conectadasa los puntos de acceso principalesde la red terrestre nacional, y en unuso eficiente de la capacidad <strong>del</strong> satélite:Figura 3 – Enfoque comercial <strong>del</strong> sistema RASCOM.318• Puesto que el precio <strong>del</strong> terminal representala parte más importante de lainversión <strong>del</strong> operador, el terminal sediseña para su fabricación en gran escala.Alcatel ha previsto una fabricaciónen serie y la utilización de las tecnologíasmás avanzadas para producirterminales a un atractivo coste de alrededorde 1000 dólares USA. Estátambién previsto minimizar el consumode energía de los terminales y hacerfácil su instalación con el fin de reducirel coste <strong>del</strong> terminal instalado.• La solución de acceso ofrece un altogrado de flexibilidad en la asignación derecursos, permite a los abonados utilizarvarios servicios al mismo tiempodesde el mismo terminal, y optimiza eluso de los recursos <strong>del</strong> satélite. Esta optimizaciónde recursos se consigue mediantela utilización de una forma deonda que es muy eficiente en términosde anchura de banda y energía utilizada,así como con el uso sistemático demecanismos de asignación de recursospor demanda de cada llamada (DA M A ) .De esta forma, se integran varios milesde circuitos en un transpondedor equivalentede 36 MHz. Esta optimizaciónpermite reducir de manera muy significativala parte <strong>del</strong> satélite en el costeglobal de las llamadas.• La red se basa en pequeñas estacionesde conexión descentralizadas, instaladasen las proximidades de los puntosde acceso a la red conmutada terres-


EL SEGMENTO TERRESTRE: COMPONENTE CLAVE DEL SISTEMAtre. Esta disposición permite integrartotalmente el sistema en la arquitecturade las redes terrestres existentes ycubrir la totalidad <strong>del</strong> territorio nacional.El sistema incluye también unafunción de encaminamiento de costemínimo (también conocida como “encaminamientooptimizado”), que permiteestablecer en cualquier momentolos enlaces espaciales entre un terminaly la estación de conexión más cercanaal abonado de la red terrestre alque se llama. Esto minimiza la longitud<strong>del</strong> camino terrestre y, por consiguiente,los costes de interconexión ala red conmutada terrestre.• Las estaciones de conexión están diseñadaspara soportar un despliegue flexibley modular, y con ello permitir quela inversión en la red crezca al mismoritmo que el aumento de los ingresospor llamadas.Este enfoque demuestra el pragmatismo<strong>del</strong> proyecto RASCOM, que cubre todo elcontinente africano, en el que el segmentoterrestre representa la espina dorsal<strong>del</strong> éxito comercial <strong>del</strong> programa.■ ConclusionesComo ha quedado demostrado con elejemplo <strong>del</strong> proyecto RASCOM, el enfoque<strong>del</strong> sistema no puede separarse <strong>del</strong> segmentoterrestre. Esto se refleja claramenteen la creciente importancia <strong>del</strong> segmentoterrestre, y en particular en la componentede usuario <strong>del</strong> segmento terrestre, así comoen las funciones que realiza.Más allá de los sistemas que utilizansatélites transparentes que, por su propianaturaleza, conceden al segmento terrestreun peso importante, es interesanteanalizar la situación para los satélites regenerativos(que demodulan y vuelven amodular la señal), que asumen algunas <strong>del</strong>as funciones <strong>del</strong> segmento terrestre en lossistemas de satélites transparentes. En lapráctica, la tendencia actual es aumentarla complejidad de las cargas útiles equipándolascon procesadores embarcadosque manejan celdas de información binariaen lugar de bandas de frecuencia, conel fin de mejorar no sólo la calidad <strong>del</strong> servicio(en particular el retardo de encaminamientode los datos), sino también lacapacidad y, por consiguiente, la rentabilidadde estos sistemas. Esto es especialmentecierto para los sistemas de satélitesgeoestacionarios multimedia que funcionanen la banda Ka.Para estos sistemas, al igual que paralos sistemas de satélites transparentes,la parte que más contribuye al coste <strong>del</strong>sistema es la parte de usuario <strong>del</strong> segmentoterrestre, con lo que la definición<strong>del</strong> sistema debe seguir la misma lógicaque la indicada en el proyecto RASCOM.No obstante, puesto que los satélites estarándotados cada vez de más “inteligencia”,deberíamos preguntarnos cuálserá el papel de los equipos terrestres(sin tener en cuenta el segmento deusuario) en estos sistemas, y si su pesodentro <strong>del</strong> sistema global disminuirá gradualmente.En realidad, sucede todo lo contrario.Para hacer un uso óptimo de las posibilidadesde los procesadores embarcados, serequieren en tierra funciones cada vez mássofisticadas junto con un diálogo continuoentre las unidades de control de tierra y losprocesadores embarcados. Los progresostecnológicos realizados a nivel <strong>del</strong> segmentoespacial están aumentando la capacidadde los satélites, pero puesto que el objetivoes mejorar la rentabilidad, la capacidadmejorada se utiliza fundamentalmentepara aumentar la capacidad de transmisiónde los satélites. Por consiguiente, ex i s-te un compromiso entre las funciones quedeben realizarse a bordo <strong>del</strong> satélite paraofrecer la calidad de servicio exigida yaquellas que deben realizarse en tierra paraminimizar la complejidad <strong>del</strong> procesadorembarcado. Puesto que las funcionesestán distribuidas, avanzamos lentamentehacia una fusión funcional de los segmentosterrestre y espacial, en la que la distinciónhistórica entre sistema terrestre y sistemaembarcado deje de ex i s t i r.■ Referencias1 B. Deloffre: “Alcatel: director de proyectosde sistemas espaciales de comunicaciones”,Revista de Te l e c o m u n i c a-ciones de Alcatel, 2º trimestre de 1<strong>99</strong>7.2 O. Courseille, P. Fournié: “WorldSpace:el primer servicio mundial de satélitesDAB”, Revista de Telecomunicacionesde Alcatel, 2º trimestre de 1<strong>99</strong>7.3 “Alcatel Space firma un contrato de 90millones de dólares USA con DBS Industriespara un sistema de satélites debaja órbita”, comunicado de prensa deAlcatel Space <strong>del</strong> 12 de octubre de <strong>1<strong>99</strong>9</strong>.4 J. Bléret, J. P. Dehaene, Ph. Labaye:“AQUILA: red de acceso por satélitecon bajos costes de comunicación”,Revista de Telecomunicaciones deAlcatel, 2º trimestre de 1<strong>99</strong>8.Christophe Texier ocupa el puestode Jefe <strong>del</strong> Departamento deSistemas, Acceso y Redes de laDivisión Terrestre y deOperaciones de Alcatel Space enToulouse, Francia.319


ABREVIATURAS EN ESTE NÚMEROAADSLAFAIVAOCAOCSASARASICATMATMLínea <strong>Digital</strong> Asimétrica de AbonadoFrecuencia AudioEnsamblaje, Integración yValidaciónCapacidad Operacional AvanzadaSistemas Control de Órbita y AltitudRadar Apertura Sintética AvanzadoCircuito Integrado AplicaciónEspecíficaGestión Tráfico AéreoModo Transferencia AsíncronoBBBRAN Nodo Acceso Remoto Banda AnchaBER Ratio Error BitBPSK Modulación por desplazamiento defase binaria (Modulación)CCAMP Amplificador CanalCAS Servicio Acceso ControladoCGE Compagnie Générale d’ElectricitéCIDL Configuration Item Data ListCISL Índice Contractual y Lista EstadoCNES Centre National d’Etudes SpatialesCNS Comunicación, Navegación, Vi g i l a n c i aCOFDM Multiplexación División FrecuenciaCódigo OrtogonalDDABDAMADARSDGADHUDoDDSLDSLAMDTHDVBDVDRadiodifusión Audio <strong>Digital</strong>Acceso Múltiple AsignaciónDemandaServicio Radio Audio <strong>Digital</strong>Délégation Générales pourl’ArmementUnidad Gestión DatosDepartamento de DefensaLínea Abonado <strong>Digital</strong>Multiplexor Acceso DSLDirecto al Hogar (Televisión satélite)Multidifución Vídeo <strong>Digital</strong>Disco <strong>Digital</strong> VersátilEEGNOS Servicio NavegaciónGeoestacionaria EuropeoEIRP Potencia radiada IsotrópicaEquivalenteEPC Electronic Power ConditionerEPS Sistema Polar EumelsatESA Agencia Espacial EuropeaESTB Test Sistema EGNOSETG Grupo Tripartito EuropeoEurocontrol Organización Europea para laSeguridad Navwegación AéreaEutelsat Organización EuropeaTelecomunicaciones SatéliteFFCCFDMAComisión Federal ComunicacionesAcceso Múltiple División FrecuenciaGGEO Órbita Terrestre GeoestacionariaGLONASS Sistema Navegación Satélite GlobalGNSS2 Sistema Navegación GlobalEuropeo, 2ª GeneraciónGPSGISGSMGWHHFCIIASIICAOIETFIFIFEIPISPIRISLITSINESISOISOITUSistema Posicionamiento GlobalSistema Información GeográficaSistema Global ComunicacionesMóvilesGatewayHíbrido fibra-coaxialInfrared Atmospheric SoundingInterferometerOrganización Internacional AviaciónCivilGrupo de Trabajo Ingeniería InternetFrecuencia IntermediaEntretenimiento en VueloProtocolo InternetProveedor Servicios InternetInfrarrojoEnlace intersatéliteSistema transporte InteligenteSistema Europeo NavegaciónAvanzadoObservatorio Espacio InfrarrojoOrganización InternacionalEstándaresUnión Internacional deTelecomunicacionesKKEOPS Sistema Posicionamiento en órbitaEuropeo KrystalLLEO Baja Órbita TerrestreLF Baja FrecuenciaLMDS Servicio Distribución LocalMultipuntoLNA Amplificador Ruido BajoLNC Conversor Ruido BajoLS&C Loral Space & CommunicationsL2TP Protocolo Tunelado Capa 2MMCM Módulo Muti-ChipMELCO Mitsubishi Electric CorporationMEO Órbita Terrestre MediaMERIS Espectrómetro Resolución MediaImagenMMIC Circuito Integrado MicroondasMonolíticoMMS Sistema Gestión MisiónMPS Sistema Planificación MisiónMSAS Muti-function Transport SatelitebasedAugmentation SystemMSG Meteosat Segunda GeneraciónMTSat Satélite Transporte MultifuncionalNNASANFNSPOOASOBMCOBMPAgencia Nacional AeronáuticaEspacialFactor RuidoProveedor Servicio RedServicio Acceso AbiertoControlador Multimedia A BordoProcesador Multimedia A BordoOBPOMUXONUPPACPCBPCUPDRPDSPMOPOPPPPPPPQQoSQPSKRRFRKAROISSARSAWSCCSDLSSKTSSPASSSTTCPTDMT/RTTCTWTUUDLRUDPUGCUMTSURANVVDSLVoIPVSATWWAASWANWBSWLLWMOWPDWRCYYAGProcesador A BordoMultiplexor SalidaUnidad Red ÓpticaCentro Procesamiento y RegistroTarjeta Circuito ImpresoUnidad Condicionamiento PotenciaRevisión Diseño PreliminarSegemento Datos Carga útilDirección Integrada ProgramaPunto de PresenciaProtocolo punto-a-puntoAcuerdo Público/PrivadoCalidad de ServicioModulación por desplazamiento defase en cuadratura (Modulación)RadiofrecuenciaRussian Space AgencyBeneficio sobre InversiónRádar Apertura SintéticaOnda Acústica SuperficieCentro Control SatéliteSistema Enlace Datos SatéliteTerminal SkyBridgeAmplificador Potencia EstadoSólidoSegmento EspacialProtocolo Control TransmisiónMultiplexación División TiempoTransmisor/Receptor (módulos)Telemetría y TelecomandoTravelling Wave Tube(amplificador)Enrutamiento Enlace UnidireccionalProtocolo Datagrama UsuarioComponente Terrestre UsuarioSistema UniversalTelecomunicaciones MóvilesRed Acceso Radio UMTSLínea Abonado <strong>Digital</strong> AltaVelocidadVoz sobre IPTerminal Muy Pequeña AperturaWide Area Augmentation SystemRed Área AmpliaWork Breakdown StructureBucle Local InalámbricoWorld Meteorological OrganizationWork Package DefinitionWorld RadiocomminicationsConferenceYttrium Aluminum Garnet320

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