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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA
DISEÑO DE COMUNICACIONES SCADA PARA LA
INTERCONEXIÓN DE LAS UNIDADES TERMINALES MAESTRAS
CON LAS UNIDADES TERMINALES REMOTAS DE
PETROPRODUCCION PARA LOS SECTORES DE LAGO AGRIO,
SHUSHUFINDI Y SACHA
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN
ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
ANA CRISTINA GAMBOA GUACAPIÑA
DIRECTOR: ING. TARQU1NO SÁNCHEZ
Quito, Noviembre 2001
DECLARACIÓN
Yo, Gamboa Guacapiña Ana Cristina, declaro que el trabajo aquí descrito es de
mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o
calificación profesional; y que he consultado las referencias bibliográficas que se
incluyen en este documento .
La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la ley, Reglamento de
Propiedad Intelectual y por la normativa institucional vigente
Ana Cristina Gamboa Guacapiña
AGRADECIMIENTO
Primeramente quiero agradecer a Dios por la fortaleza y sabiduría que me ha
proporcionado para poder llegar al feliz término de esta carrera profesional.
A mis padres y hermanos por entenderme en los momentos difíciles que he tenido
que pasar, que sin su ayuda moral y económica no hubiera podido luchar y llegar
hasta el final.
También quiero expresar el más sincero agradecimiento a mis Tíos Luis y
Perpetua, a mis primas Gabrielita y Pamelita por haberme dado amor, cariño y
compresión durante los momentos de mi vida profesional.
Al Ing. Tarquino Sánchez por su acertada dirección. A mis mejores amigos los
Ings. Elizabeth Mora y Franklin Ruiz que su ayuda y apoyo me ha servido para
seguir luchando hasta el final de esta tarea encomendada.
Al igual a todas las personas del Departamento de Mantenimiento Energético de
Petroproducctón por haberme permitido realizar este trabajo, de manera especial
al Ing.Carlos Ruiz por su confianza y apoyo en la realización de este documento y
a todas aquellas personas que ayudaron para el feliz término de esta tesis.
Cristina
Escuela Politécnica Nacional iEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
ÍNDICE GENERAL
PRESENTACIÓN 1
CAPITULO I
1. MARCO TEÓRICO 2
1.1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS SCADA 2
1.2 DEFINICIÓN DE UN SISTEMA SCADA 6
1.2.1 FUNCIONES DE SUPERVISIÓN DE LOS SISTEMAS SCADA 7
1.2.2 FUNCIONES DE CONTROL DE LOS SISTEMAS SCADA 7
1.2.3 ADQUISICIÓN DE DATOS DE LOS SISTEMAS SCADA 9
1.3 COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA SCADA 10
1.3.1 UNIDAD TERMINAL MAESTRA (MTU) 11
1.3.1.1 Funciones Principales 11
1.3.1.2 Componentes Físicos 13
1.3.2 UNIDAD TERMINAL REMOTA (RTU) 16
1.3.3.1 Funciones Principales 16
1.3.3.2 Componentes Físicos 16
1.3.3 SISTEMA DE COMUNICACIONES 19
1.3.3.1 Ti pos de Servicios 19
1.3.3.2 Formas de Transmisión de datos 20
1.3.3.3 Tipos de Configuración y Topologías de circuitos de
comunicaciones de datos 22
1.3.3.4 Capacidad del Canal y velocidad de Transmisión 24
1.3.3.5 Técnicas de Transmisión de Datos 25
1.3.3.6 Medios de Transmisión 25
1.3.4. SISTEMA DE ENLACE 28
1.3.4.1 Línea Telefónica Dedicada 28
1.3.4.2 Línea Telefónica Conmutada 29
1.3.4.3 Onda portadora (VHF-UHF) 29
1.3.4.4 Microondas 30
1.3.4.5 Vía Satélite 31
1.4. PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN Y SCADA 32
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1.4.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN ............................................. 32
1.4.2 PROTOCOLOS SCADA ................................... . ................................ 36
1.5 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO INTERCONECTADO DE
PETROPRODUCCION(SEIP) ................................................................. 37
1.5.1 UBICACIÓN Y ÁREA DE COBERTURA DEL SISTEMA ELÉCTRICO
DE PETROPRODUCCION ................................................................ 37
1.5.2 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA INTERCONECTADO DE
PETROPRODUCCION (SEIP) ........................................................... 38
1.5.3 CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN DEL
SEIP .................................................................................................. 40
1.5.4 CENTRALES DE GERACION ........................................................... 41
1.5.4.1. Central de Generación Lago ........................................................ 41
1.5.4.2. Central de Generación Shushufindí ............................................. 41
1.5.4.3. Central de Generación Sacha ...................................................... 41
1.5.5 LÍNEAS DE SUBTRANSMISIÓN Y ALIMENTADORES
PRIMARIOS ....................................................................................... 41
1.5.6 PRINCIPALES CARGAS DEL SEIP ................................................. 42
1.5.7 OPERACIÓN ACTUAL DEL SEIP .................................................... 43
1.5.7.1. Elementos para la operación del SE!P ........................................ 43
1 .5.7.2. Equipos de Medición Protección y Control del SEIP ................... 44
CAPITULO II
2. DISEÑO DE COMUNICACIONES ................................................................... 45
2.1. REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA ........................................................ 45
2.1.1. SISTEMA DE COMUNICACIONES .................................................. 46
2.1.1.1. Formas de Interconexión ............................................................. 46
2.1.1.2. Proceso de Adquisición de datos ................................................. 48
2.1.1.3. Protocolos de Comunicación ....................................................... 49
2.2 EQUIPOS DE CAMPO Y CONTROL ....................................................... 51
2.2.1. UNIDADES TERMINALES MAESTRAS Y REMOTAS ..................... 51
2.2.2. UNIDADES DE PROTECCIÓN SPACOM ........................................ 53
2.2.3. UNIDADES DE PROTECCIÓN 2000R ............................................. 54
2.2.4. KELTRONICS ................................................................................... 54
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2.2.4.1. Componentes del Sistema 54
2.2.4.2. Operación 55
2.2.4.3. Protocolo de Comunicaciones para Keltronics 55
2.2.5. CONTROLADOR DE MOTOR VORTEX 57
2.2.5.1. Componentes del Sistema 58
2.2.5.2. Operación 58
2.2.5.3. protocolos de comunicación para Vortex 58
2.3 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIONES
EXISTENTE 59
2.3.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA TRANSMISIÓN DE DATOS
DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES EXISTENTES 60
2.3.1.1. Módulo LSDCMdelmultiplexorBAYLY(microondasHARRIS..60
2.3.1.2. Sistema SRT - 500 61
2.4 PARÁMETROS DE MEDICIÓN Y CONTROL 62
2.4.1. MEDICIÓN 62
2.4.2. CONTROL 63
2.5 SEÑALES, MAGNITUDES Y VARIABLES INVOLUCRADAS 63
2.5.1. VOLTAJE 64
2.5.2. CORRIENTE 64
2.5.3. POTENCIA ACTIVA 64
2.5.4. SEÑALESON/OFF 65
2.5.5. DATOS Y SEÑALES AUXILIARES 65
2.6 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA 65
2.7 TRANSMISIÓN POR MICROONDAS 69
2.7.1. DATOS CARACTERÍSTICOS DE CADA UNO DE LOS SITIOS
INVOLUCRADOS EN LA TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN 69
2.7.2. ESTUDIO DE PROPAGACIÓN 72
2.7.2.1. Proceso para el diseño de radio Enlaces 74
2.7.2.2. Influencia de la esfericidad de la Tierra 75
2.7.2.3. Cálculo de la primera Zona de Fresnel 76
2.7.2.4. Despeje del enlace 77
2.7.2.5. Altura de las antenas ,78
2.7.2.6. Ángulos de elevación y azimut 78
Escuela Politécnica Nacional ivEscuela de IngenieríaCristi na jjamboa Guacapifta
2.7.2.6.1. Ángulo de elevación 78
2.7.2.6.2. Azimut 79
2.7.2.7. Calculodel Punto de Reflexión 79
2.7.2.8. Niveles de propagación 81
2.7.2.9. Balance del Enlace (Presupuesto de Pérdidas) 82
2.7.2.10. Margen de desvanecimiento y confiabilidad del sistema 82
2.8 VARIABLES PARA SUPERVISIÓN, MEDICIÓN Y CONTROL 83
2.9 TRANSMISIÓN SATELITAL 92
2.9.1. MODELO DE SUBIDA 92
2.9.2. TRANSPONDER SATELITAL 93
2.9.2.1. Funciones Principales de un Transponder 93
2.9.3. MODELO DE BAJADA 94
2.9.3.1. Método de Múltiple acceso al satélite 96
2.9.3.2. Comparación de los métodos de acceso múltiple 97
2.9.4. SERVICIOS SATELITALES 98
2.9.4.1. Servicio Vsat(Very Small Aperture Terminal) 98
2.9.4.2. Servicio Dataplus I, II 99
2.9.4.3. Servicio Interplus 100
2.9.4.4. Servicio Difusat 101
2.9.4.5. Servicio Troncal 101
2.9.4.6. Servicio Internet 101
2.9.5. PARÁMETROS DEL SISTEMA SATELITAL 101
2.9.5.1. Potencia de transmisión y energía de Bit 101
2.9.5.2. potencia Isotrópica Radiada Efectiva (PIRE) 102
2.9.5.3. Temperatura de aiido equivalente 103
2.9.5.4. Densidad de Ruido 103
2.9.5.5. Relación de densidad de portadora a ruido 104
2.9.5.6. Relación de densidad de energía de bit a ruido 104
2.9.5.7. Relación de ganancia de ruido equivalente 104
2.9.6. ECUACIONES DE ENLACE DEL SISTEMA SATELITAL 104
2.9.7. ECUACIONES DEL ENLACE SATELITAL 106
2.9.7.1. Ecuación de Subida 106
2.9.7.2. Ecuación de bajada 107
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2.9.8. CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS PARA EL ENLACE
SATELITAL 107
2.10 TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA 111
2.11 COMPARACIÓN TÉCNICA DE LAS ALTERNATIVAS 113
CAPITULO III
3. ANÁLISIS ECONÓMICO 115
3.1 INTRODUCCIÓN 115
3.2 ANÁLISIS DE COSTOS 116
3.2.1. INGRESOS 116
3.2.2. COSTOS 116
3.2.1.1. Costos de Inversión 116
3.2.1.2. Costos de operación 117
3.3 INDICADORES DE VIABILIDAD FINANCIERA 117
3.3.1. RELACIÓN BENEFICIO/COSTO 117
3.3.2. TASA INTERNA DE RETORNO 119
3.3.3. VALOR ACTUAL NETO (VAN) 121
3.3.4. TIEMPO DE RECUPERACIÓN 122
3.3.5. COSTOS DE INSTALACIÓN 122
3.4 COSTOS DEL PROYECTO 123
3.4.1. COSTOS DE INVESION 123
CAPITULO IV
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 129
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 132
ANEXOS 134
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CONTENIDO
La convergencia entre las Telecomunicaciones, los sistemas de controi y ia
informática es una realidad desde hace algún tiempo, las nuevas aplicaciones
hacen que cada vez avance la tecnología obteniendo de esta manera equipos con
más sofisticación.
El mercado actual demanda un mayor ahorro en los costos de comunicaciones
mediante la integración de voz y datos en la misma red de comunicaciones, la
cantidad de datos que se transportan mediante redes de área loca! han crecido
firme y rápidamente.
El estudio parte de la descripción general de los sistemas SCADA, sea esta en
EMS y DMS, así como un análisis de las alternativas de los sistemas de
comunicaciones con sus características y equipos necesarios para su enlace.
En el primer capítulo se define a los sistemas SCADA con sus funciones de
control, supervisión y adquisición de datos; al igual que los componentes que
conforman estos sistemas; también se describe a las centrales de generación
existentes en PETROPRODUCCION, la operación actual y los elementos que
componen el Sistema Eléctrico Interconectado de PETROPRODUCCION (SEIP).
En el segundo capítulo se presentan los requerimientos necesarios para poder
realizar el enlace de comunicaciones, así como también la teoría acerca del
diseño de comunicaciones de las dos alternativas con sus respectivos cálculos;
además las características de los equipos que se han escogido para cada uno de
los enlaces de comunicaciones a estudiarse.
En el tercer capítulo se describe el análisis de costos y los indicadores de
viabilidad del proyecto; además se realiza un análisis económico de tas dos
alternativas estudiadas para escoger la mejor alternativa de comunicaciones,
comparando valores de equipos y costos de utilización de las frecuencias.
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En el cuarto capítulo se presentan las conclusiones y comentarios del estudio de
comunicaciones del proyecto.
Por último se presenta la bibliografía y los anexos utilizados en el transcurso de la
realización def estudio de comunicaciones.
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RESUMEN
La tendencia del mercado hacia un equipo de usuario final inteligente ha dado
lugar a una información distribuida con alto rendimiento y bajos retardos; por lo
tanto la mayoría de tas empresas se han visto en la obligación de dar solución a
sus necesidades de comunicaciones de datos y voz para poder tener la
información centralizada y poder ubicar rápidamente la falla de cada uno de los
equipos terminales.
PETROPRODUCCION dispone de un Sistema de Generación propio para el
suministro de energía eléctrica que llega hasta los pozos de producción con el
objetivo de incrementar la confiabilidad, disponibilidad, tiempos de reposición y
costos de operación menores, para lo cual se pretende realizar un sistema
SCADA.
La empresa instalará un sistema SCADA eléctrico y de producción, el SEIP
(Sistema Eléctrico Interconectado de PETROPRODUCCION), posee tres
centrales de generación ubicadas en Lago Agrio, Shushufindi y Sacha con sus
respectivas subestaciones, además están interconectadas en una configuración
radial, las mismas que serán integradas en un sistema SCADA para lo cual se ha
realizado un estudio con dos alternativas de comunicaciones; que permita
concentrar la información en el Centro de Control Maestro que se ubicará en el
campo Lago Agrio.
Se realizará un sistema centralizado en el campo Lago Agrio, pero también en
forma local con unidades terminales maestras, para lectura de los datos, estas
unidades tendrán sus propias unidades terminales remotas que están distribuidas
en forma local por los campos antes mencionados, es decir que cada campo
también tendrá su control centralizado que estará ubicado en los centros de
generación de cada sitio.
La información centralizada se llevará al Centro de Control Maestro por medio de
los canales de comunicaciones existentes en PETROPRODUCCION.
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El estudio realizado sobre el diseño de comunicaciones, analiza las
características y especificaciones de los equipos que se utilizan en el diseño,
además se realiza un análisis del terreno para el relieve del suelo, esto
basándose en mapas cartográficos del Ecuador de (os campos involucrados en el
proyecto, recolectando datos son necesarios para los cálculos de los perfiles,
zonas de Fresnel, altura de las torres y ganancia de las antenas, el programa que
se utilizó para el enlace de comunicaciones por microondas es el PathLoos y para
el enlace de comunicaciones satelital se utiliza el programa de INTELSAT.
Comparando estas dos alternativas y con el análisis económico realizado se pudo
escoger la mejor alternativa planteada.
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PRESENTACIÓN
PETROPRODUCCION, dispone para las operaciones de explotación de petróleo
como base fundamental un Sistema Eléctrico de Potencia el cual esta formado
por tres centrales de generación ubicadas en los campos de Lago Agrio, Sacha y
Shushufindi. Se prevé que en el futuro el número de dichas centrales crecerán
en el Distrito Amazónico.
Se ha considerado un Sistema SCADA para la automatización de las
subestaciones y parte de la operación de las centrales de generación y operación
del sistema de Levantamiento Artificial de Bombas Eléctricas Sumergibles, todo
este desarrollo hace necesario contar con un Centro de Control que controle,
monitorice y supervise el funcionamiento de todo el Sistema Eléctrico
Interconectado de PETROPRODUCCION (SEIP), cuyo Centro de Control Maestro
estará ubicado en Lago Agrio, desde donde se realizarán las tareas de operación
del SEIP y Bombas Eléctricas Sumergibles (BES).
La comunicación entre las Unidades Terminales Maestras con las Unidades
Terminales Remotas es un subproyecto que forma parte del Sistema SCADA de
PETROPRODUCCION con el que se garantiza una operación segura, de calidad
y confiable. Para ello se debe contar con un equipamiento acorde en las técnicas
de control e información más avanzadas del momento, que le permitan cumplir
con eficiencia de las funciones asignadas.
Escuela Politécnica Nacional 2Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
CAPITULO I
En la presente sección se desarrollará un marco teórico sobre la tecnología
existente para el monitoreo de los pozos y luego se hablará de la forma como se
llevan a cabo las actividades relacionadas con la operación de la explotación del
petróleo, con la finalidad de definir los factores más importantes que influyen en el
estricto control en la medición, así como la seguridad y exactitud en las entregas
a los consumidores.
1. MARCO TEÓRICO
1.1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS SCADA
El advenimiento de los circuitos de estado sólido abrieron nuevas posibilidades en
la operación y capacidad de los controles supervisónos, es así como el primer
sistema eléctrico con estas características, fue puesto en operación en la década
de los 50. Luego de una serie de sistemas de control, diseñados para controlar
instalaciones de operación y producción, aproximadamente en la segunda mitad
de la década de los 70 aparece el sistema SCADA.
Desde entonces la tecnología electrónica, las aplicaciones de los controles
supervisónos y como consecuencia, las comunicaciones y los sistemas
computacionales, han evolucionado en forma considerable, en la actualidad se
cuenta con computadores y sistemas supervisónos en tiempo real y de variada
complejidad, módems de alta sofisticación con mayor ancho de banda y códigos
correctores de errores de alto rendimiento.
A partir del año 1977 aparece el término EMS Energy Management System
(Sistema de Manejo de Energía) como una parte constitutiva del sistema SCADA,
especialmente para el control y operación de los sistemas de potencia: centrales
de generación, sistema de transmisión y subestaciones de distribución.
Escuela Politécnica Nacional 3Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifía
En las centrales de generación se aplica el Control Automático de Generación
(AGC) que regula la potencia de salida de los generadores eléctricos de una
determinada área, en respuesta a los cambios de frecuencia y carga en las líneas,
manteniendo los parámetros de generación dentro de sus valores normales.
En los sistemas de interconexión se pueden realizar distintas actividades a nivel
primario de distribución como:
• Localización, aislamiento de fallas y restauración del servicio.
• Control de las líneas y operación de equipos de control: breakers, relés
transformadores, etc.
• Recolección de datos para: planificación, estimación, servicio al cliente y
propósito de facturación.
• Reconfiguración del sistema de distribución para balanceo de cargas,
reducción de pérdidas, mejoramiento del servicio al cliente.
En las subestaciones de distribución se realiza un control directo y una operacjón
automática de:1
• Seccionamiento de energía, cambio de taps en transformadores, apertura y
cierre de seccionadores, conexión y desconexión de bancos de capacitores,
accionamiento de relés e interruptores en general.
• Localización y aislamiento de fallas, restauración de servicio, etc.
• Recolección de datos para: planificación, estimación, servicio al clieqte,
facturación, etc.
Es decir las funciones principales del EMS son:
• Mejoramiento en la operación:
o Minimización de los costos de producción,
o Minimización de las pérdidas por transmisión
1 DAMIÁN MILTON, Sistema SCADA para el Sistema de Generación y Distribución de la EmpresaEléctrica Riobamba.
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o Evitar sobrecarga.
• Planificación de la operación:
o Simulación de flujos de carga.
o Análisis de cortocircuitos
o Análisis de contingencias
o Cálculo de costos de producción
o Optimización de los recursos involucrados
o Pronóstico de carga
Una segunda fase desarrollada en forma paralela, lo constituye el LMS Load
Management System (Sistema de Manejo de Carga), hace el control de carga a
consumidores en niveles de voltajes bajos, es decir de acometidas de usuarios
requiriendo de un dispositivo sensor en cada contador de energía y transmitir el
valor medido de energía hacia una central de proceso.
Las funciones principales en la operación de redes eléctricas son:
• Reducción de picos de curva de demanda
• Control tarifario desde y hacia el cliente
• Acoplamiento de cargas
• Conexión / Desconexión del servicio al cliente
• Detección de pérdidas
El sistema EMS fue asociado a un sistema administrado por computador que
permitía un control supervisorio y la adquisición de datos, control automático de
generación y funciones de análisis en la red para: generación, transmisión,
distribución, en general las funciones SCADA se fueron orientando al manejo de
subestaciones. Entonces fue necesario expandir el sistema SCADA para equipos
de distribución asociados con equipos de transmisión y subestaciones de
distribución.
Con el incremento de las funciones SCADA, se consideró un nuevo concepto, el
DMS Distríbutíon Management System (Sistema de Manejo de Distribución)
Escuela Politécnica Nacional 5Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
que son aplicadas a la distribución de energía en subestaciones y alimentadores
primarios, orientado a un sistema de control por computadora, para un centro de
control de distribución que contiene principalmente funciones SCADA de tal
manera que pueda soportar las operaciones de la red distribución.
El DMS trata de abarcar desde la operación de sistemas de distribución hasta los
sistemas de transmisión, por lo tanto el sistema SCADA es función del DMS.
Las funciones principales del sistema DMS son:
• Automatización de una subestación.
• Automatización de alimentadores.
• Análisis de sistema de distribución.
• Interfaces a otros Sistemas de Computación.
Semejanzas entre DMS y EMS
• Los dos colectan información del estado del sistema y las mediciones, vía
dispositivos localizados remotamente (Unidad Terminal Remota: RTU).
• Los procesos de información recibida mediante diálogo hombre - máquina se
realiza por despliegue en los monitores y uso de periféricos de entrada.
• Ambos contienen funciones analíticas que ayudan a interpretar a los
operadores además permiten analizar situaciones presentes, pasadas y
futuras.
• Los dos almacenan información para recuperar y realizar análisis históricos de
eventos.
• Los dos están conectados a otros sistemas computacionales para compartir
datos y resultados analíticos.
Diferencias entre DMS y EMS
• Los sistemas de distribución son radiales, mientras que los de transmisión
están conectados en red.
Escuela Politécnica Nacional 6Escuela de IngenieríaC rístina Gamboa Guacapifta
• Los dispositivos utilizados en distribución, se encuentran distribuidos a lo largo
de sus circuitos, mientras que los dispositivos utilizados en transmisión están
conectados en las subestaciones.
• La base de datos de un sistema de distribución es más grande que la de un
sistema de transmisión.
• En un sistema de distribución los elementos de campo son operados
manualmente, pero los elementos de un sistema de transmisión pueden ser
remotamente controlados.
1.2 DEFINICIÓN DE UN SISTEMA SCADA
SCADA viene de las siglas de SUPERVISORY CONTROL AND DATA
ACQUISITION (CONTROL SUPERV1SORIO Y ADQUISICIÓN DE DATOS), es
un sistema que permite controlar, monitorear y supervisar desde un Centro de
Control los procesos de estaciones remotas distantes, empleando diversos tipos
de enlaces de comunicaciones, también significa el uso de un computador que
utiliza los datos transmitidos desde el campo y presenta los resultados al operador
para que actúe como supervisor e inicie alguna acción de control.
La parte física del SCADA se inicia desde una serie de sensores y transductores
que permiten la adquisición y tratamiento de las señales del proceso para ser
ingresadas a las unidades terminales remotas (RTU's), en las cuales se realizará
la adquisición y tratamiento de las señales de control a los equipos del sistema de
potencia.
La información del sistema de potencia y de control se almacenará
ordenadamente en dispositivos en las unidades terminales maestras (MTU's) y de
estas en el centro de control maestro, estructurando las bases de datos.
En general el Sistema SCADA tiene como objetivo realizar una operación
confiable, eficiente y económica de un proceso de carácter investigativo o de un
proceso industrial.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1.2.1 FUNCIONES DE SUPERVISIÓN DE LOS SISTEMAS SCADA
Permite realizar la lectura cíclica de las señales de un monítoreo selectivo en
tiempo real de estaciones remotas (RTU) desde la unidad terminal maestra
(MTU), o monítoreo en tiempo histórico de datos almacenados en una base de
datos.
En un proceso los datos recolectados pueden ser de: estado o de medida. El
monítoreo se realiza en todos los niveles de configuración incluyendo el software
y el hardware involucrados en todo el sistema de control, (os resultados (tel
monítoreo se recolectan en la MTU, y se representa por el interfaz hombre -
máquina para la toma de decisiones en el Centro de Control.
El monítoreo incluye:
o Funciones START y RESTART- Estas funciones se utilizan cuando se
realiza el mantenimiento o reparación de un computador.
o Hardware y las comunicaciones.- Se realiza el moni toreo automático on-
line de las unidades de hardware y de comunicaciones.
o Chequeo de los datos y del software Existen funciones para detectar o
impedir que se ejecute un programa en la computadora principal o también
puede ocurrir el aborto del programa si se ha realizado una operación no
autorizada.
1.2.2 FUNCIONES DE CONTROL DE LOS SISTEMAS SCADA
Es todo el conjunto de comandos que hacen que el sistema se mantenga dentro
de los parámetros y valores establecidos o existe un cambio de un estado
considerado como normal a otro estado, debe tratar de volver a su estado
operativo normal en el menor tiempo posible y si no se puede lograr dicho
objetivo, entonces que el sistema salga de operación. Los comandos pueden ser
ejecutados automáticamente por lógica computacional o manualmente por el
operador desde la MTU.
Escuela Politécnica Nacional 8Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Las funciones de control del sistema eléctrico se agrupan de la siguiente manera:
a) Control de equipos en forma individual
b) Mensaje de equipos en forma individual
c) Esquemas de control secuencial
d) Esquemas de control automático
a) Control de equipos en forma individual.- Comprende comandos para el
manejo individual de los equipos del sistema eléctrico como:
o Comandos ON / OFF, es aplicada a apertura / cierre de disyuntores y
seccionadores.
o Comandos START / STOPV para arranque / parada de unidades de
generación.
o Selección de modos de regulación manual o automático, para cambiadores
de taps de transformadores.
b) Mensaje de equipos en forma individual.- Se aplica para equipos en los que
se realiza el control de regulación remotamente. Se identifican dos tipos de
regulación:
o Regulación por aumento / disminución: se ejecuta con el número
consecutivo de comandos de control para el mismo equipo.
o Regulación por grupos de puntos: involucra la transmisión de valores de
grupos de puntos (voltaje y corriente) a los equipos de regulación, el grupo
de puntos que ingresa se chequea en comparación con limites predefiniólos
y los valores se transforman a un código adecuado para la transmisión.
La regulación por grupo de puntos, involucra los siguientes datos almacenados en
la base de datos para el equipo regulado:
o Indicación de subsistemas y subestaciones.
o Limites superiores e inferiores de puntos.
Escuela Politécnica Nacional 9Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
o Ultimo valor del grupo de puntos que fue transmitido al equipo.
o Código para el valor del grupo de puntos a ser transmitidos.
o Identificación de las salidas del grupo de puntos de la MTU.
c) Esquemas de control secuencial.- Permite que una secuencia de comandos
de control se ejecute automáticamente en un orden predefinido incluyendo
chequeos de seguridad y retardos de tiempo. La función de control secuencial
se utiliza para una variedad de aplicaciones, donde cada secuencia se la
diseña de acuerdo a las necesidades de cada usuario.
d) Esquemas de control automático.- Un ejemplo de este punto es la función
de control automático de generación (AGC).
1.2.3 ADQUISICIÓN DE DATOS DE LOS SISTEMAS SCADA
Los datos son adquiridos desde los diferentes componentes del sistema (plantas,
subestaciones, alimentadores, etc.), por medio de los interfaces y a través de la
RTU> utilizando algún medio de comunicación, envía hacia la MTU para su
procesamiento y utilización final de acuerdo a su concepción como sistema
SCADA.
Los datos adquiridos del sistema pueden ser:
a) Valores medidos
b) Valores de estado
a) Valores medidos.- Los valores medidos representan magnitudes involucradas
en el proceso y pueden ser: corrientes, voltajes, potencia activa y reactiva,
frecuencias, ángulo de fase, valor óhmíco de resistencias en sensores
continuos o discretos, sus valores correspondientes son tomados mediante
sistemas de acople y entregados a la MTU.
b) Valores de estado.- Son datos provenientes del estado de los disyuntores,
seccionadores, reconectadores, señales de alarma y funciones ON - OFF en
Escuela Politécnica Nacional 1 QEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
un sistema eléctrico, estos valores que se originan pueden ser simples o
dobles.
o Simples.- Pueden ser como alarmas de transformadores, unidades de
generación y la posición de seccionadores.
o Dobles.- Correspondientes a dos señales utilizadas para disyuntores que
pueden tener estados de: abierto, cerrado o en posición intermedia.
A estadosONOFF
A
1
0
1
0
B
0
0
1
1
estados
ON
intermedio
intermedio
OFF
Simple Dobles
1.3 COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA SCADA
Previamente a conocer los componentes principales de un sistema SCADA, se
detalla a continuación las funciones principales que está cumple:
• Reporte en tiempo real de las funciones
• Reporte en tiempo real de las variables físicas del sistema
• Control de contingencias
• Almacenamiento de datos históricos
• Planeamiento de la operación.
• Análisis de instrumentos
• Eficiencia y Seguridad en la operación
• Contabilidad en medición
• Análisis predictivo y de tiempo de supervivencia
• Facilidad de mantenimiento
Escuela Politécnica Nacional 1 jEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifía
Para llevar a cabo Jas funciones previamente descritas, el sistema SCADA cuenta
con los siguientes módulos:
• Unidad Terminal Maestra (MTU)
• Unidad Terminal Remota (RTU)
• Sistema de Comunicaciones
• Sistema de enlace
1.3.1 UNIDAD TERMINAL MAESTRA (MTU)
Se refiere a un módulo concentrador del sistema SCADA que envía o recibe
datos, de forma ful! dúplex con otros módulos del sistema (Unidades Terminales
Remotas). Las MTU's usualmente interrogan a los RTU en una relación maestro /
esclavo 2 mediante poleo / selección.
1.3.1.1 Funciones Principales
Las principales funciones de una Unidad Terminal Maestra son:
• Recuperación y depuración de tos datos adquiridos.
• Supervisión y monitoreo de valores límites.
• Facilidades de diagnostico remoto.
• Almacenamiento de información.
• Actualización de la base de datos.
• Dar información a operador, diseñadores, planificadores, etc.
• Comunicación con centros de control.
• Comunicación con las RTUs.
Para cumpíir con las funciones descritas anteriormente, se deben considerar 3
puntos fundamentales: disponibilidad, respuesta de tiempo y facilidades de
mantenimiento.
2 Un sistema maestro / esclavo, en el maestro esta et software de aplicación e cual usa el esclavo para realizartareas; es igual que un sistema primario / secundario.
Escuela Politécnica Nacional 12Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
En un sistema SCADA se debe considerar que la disponibilidad de los elementos
críticos debe ser del 99.9% o más, al alcanzar e! 99.9%, es una meta que obliga a
considerar una configuración redundante. El tiempo de respuesta de operación
se define como el intervalo de tiempo transcurrido entre que se solicita una
función y se consigue su salida. El sistema debería ser diseñado para dar rápidas
respuestas a funciones críticas.
Para el sistema de adquisición de datos las MTU's deben disponer de (as
siguientes funciones;
• Adquisición de señales de estado.- Toman datos de estado abierto o
cerrado de contactos auxiliares indicando la ocurrencia y no ocurrencia de un
evento, para los cuales se simboliza con O y 1.
• Adquisición de valores medidos.- Los valores medidos son de carácter
analógico aunque puede ser de carácter digital y son adquiridos desde
transformadores, reductores, o elevadores y acoplados mediante
transductores, los que entregan un valor de voltaje o corriente baja de energía,
normalizada y proporcional al valor medido.
• Mon¡toreo de valores limite y señales de estado.- Cada valor adquirido o
calculado se compara con un grupo previamente definido (registrado en una
base de datos) de valores normales, generándose así un estado normal o
estado anormal.
• Reporte por excepción.- Periódicamente la RTU adquiere datos, los compara
con el último valor reportado y si hay desviación, transmite a la MTU.
• Proceso por excepción.- las MTU reportan periódicamente los valores hasta
el computador, el cual realiza un proceso de comparación similar al realizado
en las RTU's y los guarda en la base de datos.
Existen otras funciones de adquisición de datos de estados de las MTU's: 3
• Conversión Análogo/Digital.
• Conversión a valores de ingeniería
Escuela Politécnica Nacional 13Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
• Selección del tiempo de muestreo
• Monitoreo de banda muerta
• Detección de cambio de estado
• Filtrado Digital
• Captura secuencia! de estados
• Registro Secuencia! de Eventos (SOE)
• Post Morten Review (PMR)
13.1.2 Componentes Físicos
Los principales componentes de una MTU son:
• Unidad Central de Proceso (CPU) .- Esta unidad hace uso de un
microprocesador, o una unidad programable, quien controla la operación de
todas y cada una de las tarjetas y módulos constitutivos de la MTU / RTU.
• Entradas Analógicas.- Se originan de valores medidos provenientes de
termocuplas, resistencias, etc., estas entradas aceptan valores de corriente o
voltaje normalizados. Para la colección de las variables análogas se emplea
el multiplexado y conversión A/D (análogo / digital), mediante conversores
conectados al bus de la RTU a través del multiplexor.
• Entradas Digitales.- Aceptan valores de estado provenientes de contactos
libres de potencial, que indican si ha ocurrido o no un suceso, o pueden
ingresar valores medidos en formato digital.
Las entradas digitales se usan para:
o Valores de estado simples y dobles, que provienen de los estados de
disyuntores, seccionadores, indicadores de alarma, etc.
o Señales digitales generadas por equipos de medición y que pasan a través
de transductores con salidas digitales.
3 PETROECUADOR, Curso de Sistemas SCADA / EMS, Modulo 1.
Escuela Politécnica Nacional 14Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
o Valores acumulados de energía, tomados desde transductores en forma de
pulsos, donde cada pulso presenta una cierta cantidad de energía.
• Salidas Analógicas.- Entregan señales continuas o discretas que se pueden
utilizar para el control de regulación o cualquier control en lazo abierto o
cerrado, se usan para la regulación por medio de señales análogas como por
ejemplo: grupos de puntos (voltaje, comente). Los valores binarios son
convertidos a la forma análoga equivalente mediante conversores D/A, (digital
/ análogo).
• Salidas Digitales.- Son módulos que cumplen la función de variar valores
lógicos destinados al control de actuadores, interruptores, etc., además puede
enviar en tren de pulsos para regulación, etc. Comandan la operación de
disyuntores, seccionadores, la regulación por aumento / regulación.
• Entrada de Pulsos.- Por estas tarjetas ingresan pulsos, cuyo valor por unidad
de tiempo esta en función de una magnitud medida.
• Puerto de Comunicaciones.- Dependiendo del grado de sofisticación, una
RTU debe contener algunos puertos de comunicación, siendo éstos los más
importantes, ya que establecen la comunicación con la MTU de tal manera que
se actualice la base de datos desde una localidad remota.
Además para su comunicación entre los elementos de control4 de las
subestaciones se debe tener:
• Sistemas de Computación Central.- Consta de una o más computadoras las
mismas que cuentan con las características que le impone el sistema, como
es, velocidad de procesamiento, tiempo de acceso a la memoria principal, etc.
• Sistemas de Computación Dual.- La redundancia del sistema de
computación da como resultado una alta confíabilidad del sistema SCADA.
Los dos sistemas pueden trabajar con dos configuraciones: maestro / esclavo
o en paralelo, en la configuración maestro / esclavo un sistema se encuentra
operando mientras el otro se encuentra en standby. es decir se encuentra listo
para asumir el trabajo del maestro cuando haya ocurrido una falla en el
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
15
sistema, de tal manera que el sistema esclavo debe mantener siempre
actualizada su base de datos.
Sistema de computación para transmisión de datos.- Conocido también
como Sistema Terminal de línea, son computadoras que se encargan del
manejo de las comunicaciones, evita que una falla pequeña en el procesador
cenfraf cause pérdida del enlace, aumentando de esta manera la confiabilidad
de las comunicaciones.
Interfaz Hombre - máquina.- Es un programa que permite visualizar e
ínferacfuar con el proceso de producción mediante representaciones gráficas.
La ínferfaz debe generar informes y reportes de datos históricos en tiempo que
deben ser determinados según las exigencias del propio proceso. La ¡nterfaz
que se utiTíza para tai objetivo, son fas consolas de operación y cada una de
eflas tendrá su respectivo nivel de responsabilidad, de tal manera que cubrirá
fotafmenfe Tos comandos dé operación y controí del sistema. Es necesario
disponer de sistemas de aterirías visuales o audibles.
UMTtfl P=K>«Ü»O" UGQUUOJAL 30WJJCXTONB MCOJtt otrn/i uccutc
fíg. 1.1 Diagrama de una MTU
Cabe recalcar que una RTU tiene algunas funciones de una MTU, razón por la
cuaf oYspondrá de algunos componentes anteriores.
4 Refés de protecciones de las subestaciones.
Escuela Politécnica Nacional 16Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1.3.2 UNIDAD TERMINAL REMOTA (RTU)
Se refiere a un módulo de hardware y software en un sistema SCADA, al cual se
conectan directamente dispositivos de campo5. Son sistemas computacionales
con su propia funcionalidad para operar por sí solos o bajo consignas de
supervisión del centro de control, siempre en continua comunicación de envío,
recepción de datos y comandos en tiempo real. Cuando estos datos se procesan
fuera de línea para simular situaciones similares a las condiciones del sistema de
potencia se suele denominar tiempo real extendido.
1.3.2.1 Funciones Principales
La RTU es un interfaz del sistema SCADA, que cumple con la adquisición de
datos y la ejecución de comandos de operación, además puede realizar labores
de procesamiento de datos y control de acuerdo a su grado de sofisticación,
dichos comandos son recibidos de la MTU o generados por el control, la
información captada luego de un procesamiento es enviada hacia la MTU, en
forma cíclica, cuando se lo solicite, o cuando haya ocurrido algún evento.6
Las funciones principales de la RTU se describen a continuación:
• Adquisición de señales de estado
• Adquisición de valores medidos
• Monitoreo de valores limite y señales de estado
• Reporte por excepción
1.3.2.2 Componentes Físicos
La RTU cumple con la función de adquisición de datos y la ejecución de
comandos de operación, realiza labores de procesamiento de datos y autocontrol
1 VILLACÍS MANUEL, Automatización de Sistemas para Control y Adquisición de Datos.6 RUIZ CARLOS, Estudio de Factibüidad para la Automatización de la Operación del Sistema EléctricoInterconectado de PETROPRODUCCION
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17
de acuerdo a la sofisticación del equipo, dichos comandos son recibidos de la
MTU o generados por autocontrol.
La RTU estará ubicada en algún lugar remoto, donde se centra todo el proceso al
que se le aplica las funciones de SCADA. Esta constituida por bloques
correspondientes a entradas, salidas, puertos de comunicación, CPU, bloques de
memoria, etc.
• Unidad Central de Proceso (CPU)
• Entradas Analógicas
• Entradas Digitales
• Salidas Analógicas
• Salidas Digitales
• Entrada de Pulsos
• Puerto de Comunicaciones
PCHEff AUPPLY WO3UUE
Br l
WE3
ii
<s
(55
UA3TEH P=tQC&330B MCOUUOJAL 30MM JMCWWNB MQDJtC OLTPUT UlCDUtE
fig. 1.2 Diagrama de una RTU
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18
Varías RTU en gabinete pueden representarse de la siguiente manera:
. — 1 1 ..1 1
A
I
e D G G G G
A
1
G G G G G
A
1
G G G G G
A
I
G G G G G
RTU Cabinet
— U-LM>4-M-M>4-M>-l>4>-U<>—
[
A
I
-T^,rfr
G G J
— i
J H
A
f
J J J J
RTU Cabinet
— l****>*J*X**J-l**M****J—
fíg. 1.3 Configuración de varías RTU en un gabinete interconectadas interiormente.
Key
ABCDEGHJ
RTU ConfigurationDescripción
ChassisPower SupplyCPUModuteComs. ModuleOptobus MasterOptobusSlave32DI/4A1 Input Module2QAI Input Modute12 DO Output Module
Type
6 stot48VDC
StandardRS232SPort1Port
48VDC1-2V
10Amp
Tabla 1.1 Variables de la RTU que se indican en et gabinete .
Escuela Politécnica Nacional 19Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1.3.3 SISTEMA DE COMUNICACIONES
Las comunicaciones se refieren al medio físico y la forma como se ínterconectan
módulos de hardware en un sistema dígita! y que permitirá la transferencia de
información.
La comunicación lo realiza la Unidad Terminal de Línea (LTU) que es como un
computador frontal en donde se ejecuta los protocolos de comunicación y
SCADA. Para la transmisión de la información utiliza un transceptor hacia las
unidades remotas, estas a su vez también disponen de transceptores. La
información antes de ser enviada es procesada, modulada, codificada, etc.,
mientras que en la unidad maestra se realiza el proceso inverso para obtener la
información que fue enviada originalmente.
En general las comunicaciones pueden dividirse en dos categorías principales:
1. La conexión física a utilizarse: vía cable, teléfono, radio, microondas, satélite o
fibra óptica que pueden ser utilizados para conectar dispositivos.
2. El protocolo que indica como los datos son empaquetados e interpretados
para la conexión de dispositivos.
1.3.3.1 Tipos de Servicios
• Servicio orientado a conexión.- existe un proceso de establecimiento de la
conexión, transferencia de la información y liberación de la conexión. El
direccionamiento solo existe en el proceso de establecimiento de la conexión.7
• Servicio no orientado a conexión.- Cada mensaje es enrulado a través deí
sistema en forma independiente de los demás, existiendo un direccionamiento
en cada uno de ellos. No existe un proceso de establecimiento y liberación de
la conexión y los mensajes pueden llegar en desorden.
Escuela Politécnica Nacional 20Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
13.3.2 Formas de Transmisión de datos
Para que la transmisión de datos sea operativa los dispositivos deben trabajar con
los mismos parámetros de velocidad, bits por caracteres, bits de parada y paridad.
Existen dos tipos de forma de transmisión de datos, los mismos que están en
función de la distancia entre los puntos a comunicar: serial y paralela.
• Transmisión Serial
Los bits del carácter se transmiten secuencialmente, es decir en una línea de
transmisión se envían los bits uno a continuación de otro, a una determinada
frecuencia de reloj, este tipo de transmisión se utiliza en general para
comunicaciones de larga distancia. Esta transmisión es más económica y lenta
en comparación con la transmisión paralela.
Incluye información de control que caracteriza parámetros como la velocidad de
transmisión, bit de inicio y fin de información. Los bits deben estar sincronizados
con los extremos. La desventaja es que tiene una baja velocidad de transmisión.
Cuando las distancias son grandes se generan errores y se corrige mediante
códigos de corrección o detección de errores.
• Transmisión Paralela
Los bits del carácter se transmiten simultáneamente por lo que utiliza tantas vías
de comunicación como bits se quieran transmitir. Se utiliza para comunicaciones
de corta distancia, es más complicada de realizar, por el sincronismo. Es más
rápida y costosa que la serial.
Generalmente las comunicaciones en paralelo utilizan 8 vías para enviar 8 bits de
datos (Byte) simultáneamente. La determinación de errores en la transmisión se
ejecuta con los denominados chequeos de paridad de datos.
7 HIDALGO PABLO, Folleto de comunicación digital, EPN.
Escuela Politécnica Nacional 21Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
La mayor parte de los sistemas de telecomunicaciones se lo realiza en sistema
de transmisión señal. Adicionalmente la transmisión seria! se sincroniza de dos
formas: de manera asincrónica y sincrónica.
• Transmisión Asincrónica
Utilizada en terminales no inteligentes. Cada equipo terminal debe establecer su
velocidad de datos para transmitir o recibir información. La velocidad de
transmisión está dada en bits por segundo (bps).
La línea de transmisión se encuentra en reposo. Si un terminal envía un carácter
se transmite un bit de inicio (bit 0) seguido por eí carácter propiamente dicho,
luego de los cuales se envía uno o dos bits de parada (bits 1).
El carácter de acuerdo al código utilizará o no el bit de paridad. Los caracteres
son emitidos desde el terminal en forma aleatoria. La eficiencia se ve disminuida
por el tiempo entre caracteres. En cada emisión de un carácter se debe
sincronizar o alertar al receptor con el bit de inicio.
Se utiliza esta técnica para bajas velocidades de transmisión. Se emplea cuando
se ejecuta en tiempos aleatorios.
Transmisión Sincrónica8
Se utiliza para transmitir grandes bloques de datos o para tener elevadas
velocidades de transmisión. Los datos son transmitidos en una secuencia
continua, no existiendo pausas entre caracteres, ni bits de inicio y parada.
El conjunto de datos es precedido por caracteres de sincronismo, los cuales
permiten sincronizar e indicar el inicio de la secuencia de datos, entre tramas, se
mantiene activo el canal con la transmisión continua de caracteres especiales.
WAYNE TOM ASI, Sistema de Comunicaciones Electrónicas.
Escuela Politécnica Nacional 22Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
De no utilizarse estos caracteres deberán enviarse dos o más caracteres de
sincronismo.
En ambos casos la señal de reloj de transmisión y recepción deberán ser
exactamente iguales en frecuencia y fase. La mayoría de terminales sincrónicos
son del tipo: Smart o inteligentes. La eficiencia de la transmisión sincrónica
depende del tamaño de bloque de caracteres que están siendo enviados. A
mayor longitud mayor eficiencia.
En comunicaciones de datos se tienen 4 modos de transmisión: simplex, half
dúplex, full dúplex y full-full dúplex.
• Simplex.- La transmisión se efectúa en un solo sentido, esta transmisión es
habitual en radiodifusión comercial y en televisión, también se usa para
aplicaciones de telemetría 9
• Half dúplex.- La transmisión puede ocurrir en los dos sentidos pero no al
mismo tiempo, se usa para operar transmisores en banda civil y policíaca.
• Full dúplex.- La comunicación se efectúa en los dos sentidos de manera
simultánea, sin estar sometido a la estructura de parada y espera del half
dúplex, estos sistemas son aplicados en un exigente empleo del canal con alto
tráfico y velocidad de respuesta alta.
• Full Full dúplex.- Es posible transmitir y recibir simultáneamente, pero no
necesariamente entre las mismas dos ubicaciones; es decir una estación
puede transmitir a una segunda estación y recibir de una tercera estación al
mismo tiempo. Las transmisiones full-full dúplex se utilizan casi
exclusivamente con circuitos de comunicaciones de datos.
133.3 Tipos de Configuración y Topologías de circuitos de comunicación de datos
Configuraciones.- Los circuitos de comunicaciones de datos pueden ser punto -
punto o punto - multipunto. Una configuración de dos puntos involucra solo dos
9 Técnica de medición de una magnitud que se transmite a distancia para que sea registrada y / o actúe sobreun proceso o sistema.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
23
ubicaciones o estaciones, mientras que una configuración de multipunto envuelve
tres o más estaciones.
Topologías.- La topología o arquitectura de un circuito de comunicación de datos
identifica como varias ubicaciones dentro de la red se encuentran
interconectadas. Las topologías más utilizadas son: punto a punto, estrella, bus,
anillo y malla.
• Topología punto - punto.- Donde una línea de comunicaciones tiene
asociada una estación.
• Topología estrella.- Es una de las más utilizadas en la transmisión de datos,
todo el flujo emana la estación central.
• Topología Bus.- Utilizada en redes de área local (LAN), el bus permite que
todas las estaciones accedan a la información.
• Topología anillo.- En la mayoría de los casos el flujo va en una sola dirección
y cada estación recibe la señal y retransmite a la siguiente estación.
Estaciónl Estación2
(a) (b)
-O-
Medio de coamnicacián común
Estaciones QRemotas /
Q
O
O
(c) (d)
fig. 1.4 Topología de Red de datos: (a) punto a punto, (b) estrella, (c) bus y (d) anillo
Escuela Politécnica Nacional 24Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1.3.3.4 Capacidad del Canal y Velocidad de Transmisión
Para la transmisión de datos existen varías anomalías que afectan en algún grado
la velocidad de transmisión de los datos sobre el canal de comunicaciones. La
capacidad de un canal es la velocidad a la cual los datos pueden ser transmitidos
sobre un camino de comunicaciones dado.
Existen cuatro conceptos que están relacionados entre ellos: ritmo de transmisión,
ancho de banda, ruido y la tasa de bits errados; en un canal sin ruido, la limitación
en la velocidad de transmisión será el ancho de banda de la señal.
Nysquist proporciona la máxima velocidad a la que se puede transmitir la
información sobre un canal de transmisión sin ruido para que esta sea confiable.
La limitación es debido al efecto de interferencia intersímbolo, la cual es producida
por el retardo de distorsión.
C = 2*ABseñal*log 2 (M) [bps] ec. 1.1
Donde, M es el número de niveles de una señal.
Si se tiene un ancho de banda se tratará de usarlo de la forma más eficiente, esto
es tratando de lograr la máxima velocidad para un límite de tasa de error. El
principal problema a vencer será el ruido. La determinación de la capacidad deí
canal de banda limitada viene dado por la Ley de Hartley - Shannon que dice:
C = ABcanaHog 2 (1 + S/N) [bps] ce. 1.2
Donde:
AB: Ancho de banda
S/N: Relación señal a ruido
Esta fórmula es aplicable para un canal continuo y para un canal discreto. La
capacidad será libre de errores de transmisión y aumentará con un incremento de
Escuela Politécnica Nacional 25Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
la señal o del ancho de banda, pero el incremento del ancho de banda se da con
una disminución de la relación S/N (existirá más ruido en una banda más ancha)
La relación señal a ruido dependerá del tipo de modulación que se utilice. El
resultado de esta ecuación será el máximo valor de velocidad para transmitir
información a través de este canal.
133.5 Técnicas de Transmisión de Datos.
Los datos pueden ser transmitidos en banda base o sobre una onda portadora.
* Banda Base.- Las señales se transmiten sin modulación, codificadas en forma
de pulsos rectangulares, entre estos códigos tenemos NRZ (No Retorna a
Cero), AM1 (Inversión de Marca Alternada), MANCHESTER, etc., un medio
muy útil para esta transmisión sería la fibra óptica.
* Onda Portadora.- Se genera una onda portadora sobre la cual se inserta una
señal modulante de frecuencia mucho menor que la frecuencia portadora, la
señal modulante lo constituye la información a transmitirse, de esta manera se
logra disminuir el ancho de banda que se requiere en el sistema anterior. Una
onda senoidal, básicamente se puede alterar en sus tres componentes
principales, estos son: amplitud, frecuencia y fase; para obtener: Modulación
de Amplitud (ASK), Modulación de Frecuencia (FSK), Modulación de fase
(PSK).
133.6 Medios de Transmisión
Se los puede clasificar en medios de transmisión guiados (Cable de cobre o par
trenzado, fibra óptica, coaxial, etc.) y medios no guiados (radío y rayos láser a
través del aire).
MEDIOS GUIADOS
* Par trenzado
Escuela Politécnica Nacional 26Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
El par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y enrollados entre ellos
en forma helicoidal, para reducir la interferencia eléctrica.
Su principal aplicación ha sido en telefonía, puede ser usado para
transmisores analógicos o digitales. El ancho de banda depende del diámetro
de los hilos y de la distancia, pudiendo obtener varios Megabits por segundo
en cortas distancias. Son muy utilizados por su bajo costo
• Cable Coaxial
Presenta mejor blindaje que el par trenzado, permitiendo un mayor ancho de
banda y alta inmunidad al ruido. El ancho de banda depende de la distancia,
para cables de 1 Km es posible un ritmo de transmisión de 1 a 2 Gbps. Para
mayores distancias se deberán utilizar amplificadores principalmente por su
gran atenuación.
Existen dos variedades de cable coaxial: Banda Base y Banda Ancha, el de
banda base tiene una impedancia característica de 50 ohmios, siendo utilizada
para transmisión digital, mientras que el de banda ancha tiene una impedancia
característica de 75 ohmios y es apto para transmisiones de señal analógica.
Técnicamente, el cable de banda ancha es inferior al de banda base en la
transmisión de señal digital, pero tiene la ventaja de encontrarse ampliamente
difundido en aplicaciones de TV por cable.
Están siendo reemplazados por fibra óptica para grandes distancias.
• Fibra Óptica
Tiene un gran ancho de banda, así como una total inmunidad al ruido y a la
interferencia electromagnética, su atenuación es casi nula. Teóricamente su
ancho de banda podría permitir aproximadamente 50.000 Gbps, pero en la
práctica se limita a alrededor de 1 Gbps, por la conversión eléctrico-óptica.
Escuela Politécnica Nacional 27Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Un sistema óptico tiene 3 componentes: la fuente de luz, el medio de
transmisión y el detector. Se tiene dos tipos de fibra óptica: Monomodo y la
multimodo.
Es similar al cable coaxial excepto por la malla. En fibras multimodo el
diámetro de la fibra es de alrededor 50 micrones, en tanto que en la
monomodo esta en el orden de 8 a 10 micrones. Se pueden utilizar dos
fuentes de luz: Led's y Láser, la fibra se utiliza fundamentalmente en recles
LAN.
MEDIOS NO GUIADOS
• Radiotransmisión
Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden viajar distancias largas y
penetrar edificios sin problemas, de modo que se utilizan mucho en la
comunicación. Las ondas de radio también son omnidireccionales, lo que
significa que viajan en todas las direcciones desde la fuente, por lo que el
transmisor y el receptor no tienen que alinearse.
Las propiedades de las ondas de radio dependen de la frecuencia, a bajas
frecuencias las ondas de radio cruzan bien los obstáculos, pero la potencia se
reduce con la distancia a la fuente, mientras que a frecuencias altas las ondas
de radio tienden a viajar en línea recta y a rebotar en los obstáculos y también
son absorbidas por la lluvia. En todas las frecuencias las ondas de radio
están sujetas a interferencia por motores y otros equipos eléctricos.
• Ondas infrarrojas y milimétricas
Las ondas infrarrojas y milimétricas no guiadas se usan mucho para
comunicación de corto alcance, todos los controles remotos de los equipos
electrónicos utilizan comunicación infrarroja; el inconveniente se debe a que
no atraviesan los objetos sólidos.
Escuela Politécnica Nacional 28Escuela de Ii enieriaCristina Gamboa Guacapiña
• Ondas de Luz
La señalización óptica con láseres es unidireccional, la ventaja del láser es
que tiene un haz muy estrecho, tanto que su desventaja es que los rayos
láser no pueden penetrar la lluvia ni la niebla densa.
13.4 SISTEMA DE ENLACE
Las telecomunicaciones es la parte dorsal de todo sistema SCADA y
principalmente lo constituye el sistema de enlace entre la MTU y RTU, así como
también la red local interna de la MTU, existen varios medios físicos, que de
acuerdo a la ubicación, facilidades y costos se puede determinar cual de ellos
usar.
13.4.1 Línea Telefónica Dedicada
Las líneas dedicadas no necesitan del proceso que sigue una central para
establecer una conmutación, el canal esta disponible las horas dedicadas, no
posee servicio de señalización. El módem o DCTE10 se encarga de generar una
señal de notificación al DCTE en el otro extremo.
La línea dedicada dispone de los siguientes parámetros:
• Circuitos digitales
• Circuitos de grupos y supergrupos en el orden de 60 a 108 Khz y 312 a 552
Khz respectivamente.
• Circuitos de baja velocidad en el orden de 50 a 2000 bps.
• Dos pares de conductores de audio, su ancho de banda puede se bajo
dependiendo de la longitud del cable, teniendo una distancia aproximada de
20 Km.
DCTE: Equipo de terminación de circuito de datos.
Escuela Politécnica Nacional 29Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
13.4.2 Línea Telefónica Conmutada
Esta línea está basada en la tecnología conocida como conmutación de circuitos
para comunicar distintos ETD", el establecimiento de este canal analógico se lo
realiza previa una conmutación y puede ser de lógica cableada o de programa
almacenado.
Este tipo de línea tiene varios inconvenientes, los que se describen a
continuación:
• Atenuación por unidad de longitud.
• Ancho de banda reducido (300 - 3.400 Hz)
• Dificultad de conmutación en horas de tráfico intenso.
• La relación Señal a ruido baja.
• Exposición de líneas a cualquier contingencia.
13.43 Onda portadora (VHF-UHF)
Los sistemas de Onda Portadora corresponden a los Sistemas de
Telecomunicaciones cuya banda de transmisión esta comprendida en el rango de:
30 a 300 Mhz y 300 Mhz a 3 Ghz respectivamente, a la que se modula con señal
de voz y de datos, y se logra una velocidad de hasta 2 Mbps. Posee una baja
atenuación por Km., principalmente cuando se utiliza los cables de alta tensión,
debido al tamaño de los conductores y el alto aislamiento del conjunto.
La onda portadora utiliza las líneas de transmisión de energía eléctrica como
medio de transmisión, las variaciones que sufren las líneas de alta tensión en el
encendido y apagado de bombas hace que con dichas perturbaciones se pierda
parte de la información del Sistema; además el UIT ya no recomienda hace
mucho tiempo como un medio de transmisión adecuado, aproximadamente hace
35 años se recomendó como un sistema de soporte secundario para señales de
voz.
Escuela Poli técnica Nacional 30Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Dentro de las ventajas se tiene:
• Capacidad para transmitir económicamente a muchas localidades dispersas.
• Bajo costo de mantenimiento (los equipos están ubicados en las
subestaciones).
• No requiere de repetidoras en largas distancias.
• Gran fortaleza mecánica para soportar los factores del medio ambiente.
Desventajas:
• Gran cantidad de transitorios en el tiempo.
• Susceptible al ruido de la línea de potencia.
• Debe operar en un limitado espectro de frecuencia.
• Limitaciones determinantes en la velocidad de transmisión.
13.4.4 Microondas
La frecuencia portadora esta en el rango de Ghz, necesita línea de vista, la
potencia de transmisión depende de la distancia y ganancia de la antena
receptora, utiliza antenas altamente directivas, en un enlace considerable o sin
línea de vista necesita repetidoras, para evitar la atenuación y obstrucción de la
línea vista debido a la curvatura de la tierra.
Dentro de las ventajas de transmisión por microondas se tiene:
• Facilidades de multiplexaje
• Uso de tecnología moderna
• integración de transmisión y conmutación
• Funcionalidad para bajas relaciones señal a ruido/ interferencia
• Regeneración de las señales
11 ETD: Equipo terminal de datos
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• Adaptación a otros servicios
• Medición de la calidad de servicio
Desventajas:
• Incremento del ancho de banda
• Sincronización
1.3.4.5 Vía Satélite
El sistema de enlace vía satélite, consiste en transmitir una señal utilizando los
recursos disponibles en el sistema vía satélite, por ejemplo el ancho de banda y
velocidad de acuerdo a los requerimientos de cada aplicación. Comprende |os
siguientes componentes básicos: las estaciones terrenas (transmisión / recepción)
y el satélite.
Las estaciones terrenas cuentan con un transmisor receptor y un equipo de
antena, las mismas que dependen de la ganancia y otros factores para su
elección en dimensión, su posición en tierra es fija y puede contar con auto-
onentacíón hacia el satélite, la potencia de emisión depende de las
características de antena tanto terrena como del satélite y por lo general es menor
a 1 KW, para poder vencer atenuación, distorsión, mido, etc.
El satélite, en una aproximación básica es un repetidor y realiza las siguientes
funciones: recepción de las señales transmitidas desde la tierra, amplificación de
potencia y retransmisión a tierra.
Las comunicaciones por satélite presentan además, las siguientes características:
• Cobertura territorial muy amplia con un solo transpondedor, pero la señal se
desvanece conforme se vaya alejando del punto terrestre debajo del satélite.
Escuela Politécnica Nacional 32Escuela de IngenieríaCnstina Gamboa Guacapiña
• Posee un ancho de banda capaz de soportar miles de canales telefónicos,
ejemplo; un satélite con diez transpondedones, cada uno de eflos con una
capacidad de 48 Mbps, dispondrá de un total de 480 Mbps.
• Ef cifrado o encriptación de la información. En el otro extremo se realizará el
proceso inverso para obtener la información original, la clave para el cifrado o
descifrado sólo lo conoce el transmisor y el receptor de la estación receptora
interesada, dándole a este sistema una alta confiabilidad.
* Su enorme capacidad de transmisión.
* Debido a su gran cobertura la señal esta expuesta a cualquier estación de
usuario razón por la cual muchas compañías de comunicaciones por satélite
añaden a sus sistemas medidas adicionales de seguridad.
1.4 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN Y SCADA
El chequeo de errores y el control de flujo son conceptos que se integran en los
denominados protocolos de comunicación. Un protocolo de comunicación, es un
conjunto de reglas y convenciones que se utilizan en la comunicación para que
esta sea consistente. Los protocolos definen el formato de datos, equipo y orden
de los mensajes que se transmiten.
1.4.1 PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
Existe una gran variedad de protocolos de comunicación normalizados de
acuerdo a las recomendaciones hechas por el modelo de referencia ISO/OS1
desarrollado por la Organización Internacional de Norma, para la Interconexión de
Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconection), por que precisamente se
refiere a la conexión de sistemas heterogéneos; es decir, a sistemas dispuestos a
establecer comunicación con otros distintos.
Los protocolos de enlace de datos gestionan todo el tráfico enviado por el canal.
Al gestionar un canal de comunicaciones, los protocolos de control del enlace de
datos siguen varias etapas ordenadas de la siguiente manera:
Escuela Politécnica Nacional 33Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1. Establecimiento del enlace
2. Transferencia de información
3. Terminación del enlace
Un método muy utilizado para gestionar un canal de comunicaciones es el
llamado protocolo Primario/secundario. Este nodo primario (por lo general un
ordenador) controla todas las demás estaciones y determina si los dispositivos
pueden comunicarse y cuando deben hacerlo.
Partiendo de la definición de SCADA, un sistema supervisorio debe tener
elementos a quien supervisar, si a la MTU se le asigna el papel de supervisora,
entonces cada RTU's deberán ser las supervisadas, esta configuración se ajusta
al protocolo de comunicaciones Primario / Secundario.
En un sistema SCADA la MTU sondea secuencialmente (Interroga) las novedades
de cada una de (as RTU's, para traer información necesaria hacia su base de
datos, o en ocasiones cuando la MTU tiene datos u órdenes que enviar a
cualquiera de las RTU's, selecciona a la destinataria y lo envía.
Para el protocolo Igual a Igual ningún nodo es principal, es decir todos los nodos
poseen la misma prioridad sobre el canal. Sin embargo no quiere decir que todos
tengan idéntico acceso a la red, ya que pueden poseer prioridades
preestablecidas entre los distintos elementos. Los sistemas igual a igual son
frecuentes en las redes locales con topologías en anillo, en bus y en malla.
PROTOCOLO RTS/CTS (Solicitud de transmisión / permiso para transmitir)
Se trata de un protocolo muy utilizado, debido a su relación con el interfaz RS-
232, es considerado como un protocolo de bajo nivel, como ejemplo se puede
citar La conexión de un terminal a un multiplexor, el terminal solicita el uso del
canal activando la línea RTS, el multiplexor responde a esta petición a través de
la línea de transmisión de datos.
Escuela Politécnica Nacional 34Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Xon/Xoff
Este protocolo utiliza un carácter de transmisión ASCII y suele representarse con
el código DC1 para Xon y el código DC3 para Xoff.
La MTU envía datos al extremo remoto donde se encuentra el periférico, este
protocolo se puede utilizar para interfaces serie o paralelo.
TDMA (Acceso Múltiple por División en el Tiempo)
Es un protocolo más elaborado para controlar un sistema primario / secundario sin
sondeo. Existe una estación principal llamada estación de referencia, su misión
es aceptar las solicitudes de transmisión de las estaciones secundarias que son
indicaciones de que la estación secundaria desea utilizar el canal, las solicitudes
se envían como parte de las transmisiones en curso dentro de un campo de
control especial.
Cada cierto tiempo, la estación de referencia transmite una trama de control que
indica que estaciones pueden emplear el canal durante cierto período. Una vez
recibida una trama de autorización, la estación secundaria ajusta su reloj para
transmitir dentro del intervalo preseñalado.
A pesar de que no usa sondeo / selección, este protocolo se le incluye dentro de
la clasificación de arquitectura primaria / secundaria, ya que una estación hace de
referencia, TDMA tiene la posibilidad de asignar o no distintas estaciones al canal,
estas estaciones corresponden a solicitudes efectuadas, se basan en la prioridad
relativa de cada estación o en el tipo de tráfico que genera.
La estructura de la trama esta constituida por la secuencia completa de todas las
transmisiones individuales de cada estación. El intervalo de trama está limitado
por el retardo ocasionado por el tiempo de propagación y su duración se fija de
acuerdo con la velocidad de transmisión de datos, el número de estaciones
participantes y las previsiones de tráfico.
Escuela Politécnica Nacional 35Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Por (o tanto ta estructura de la trama es:
Donde:
A = Duración de la trama
B = Intervalo de tiempo elemental asignado en forma de ráfagas
G = Tiempo de guarda en las emisiones sucesivas
P = Preámbulo que contiene la información complementaria para la
organización deí sistema (Over Head).
f = información
PETICIÓN ALEATORIA
Cuando ía estación remota necesita comunicarse con la estación maestra, ésta
envía su petición a la estación maestra vía una ráfaga de gestión en una de las
tramas restantes, esta se denomina ráfaga de petición, cuando fa estación
maestra recibe fa ráfaga de petición, acusa recibo de petición asignando una
ranura para su transmisión.
Las ráfagas de petición no se asigna para ráfagas de tráfico pero están como se
mencionó, ííbres y dísponíbíes continuamente para diferentes estaciones
distantes, es posíbfe que dos ráfagas de petición provenientes de dos estaciones
distantes, lleguen simultáneamente a la estación maestra, este hecho varía como
resuftado de una colección de ráfagas, con ef efecto de que una o ambas no sean
reconocidas, si esto ocurriera fa estación que no ha sido reconocida voíverá a
transmitir la ráfaga de petición después de un intervalo de tiempo aleatorio
disminuyendo la probabilidad de colisión de ráfagas.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
36
Métodos de Comunicación
Prímarirt Cocundarirt
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Híb"^" na ioirat -i ¡miil
i íCon Sondeo Sin Sondeo
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Parada y espera
Binariosíncrono
(Bisync)
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Fig. 1.5 Clasificación de los protocolos de comunicación
1.4.2 PROTOCOLOS SCADA
La industria de los sistemas SCADA ha desarrollado sus propios protocolos de
comunicaciones y ha guardado la estructura de sus tramas, en algunos casos,
cuando se ha querido instalar hardware de otro fabricante la incompatibilidad ha
sido un problema serio.
El protocolo estándar internacional IEC -870-5-101 se basa en el modelo de
referencia de tres capas:
• Física
• Enlace
• Aplicación.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
37
Física
Enlace
Aplicación
CCITT V.24 y V.28.
IEC-870-5-1 y IEC-870-5-2.
IEC-870-5-3
IEC-870-5-4
IEC-870-5-5
Tabla 1.2 Recomendaciones de los protocolos SCADA.
1.5 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
INTERCONECTADO DE PETROPRODUCCION (SEIP)
PETROPRODUCCION para la producción de petróleo dispone de sus propios
sistemas de generación, subtransmisión y distribución de energía, constituyendo
et sistema eléctrico la base fundamental para sus tareas.
1.5.1 UBICACIÓN Y ÁREA DE COBERTURA DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE
PETROPRODUCCION.
Los pozos de producción a cargo de PETROPRODUCCION, en su mayor parte
se encuentran en las provincias de Ñapo, Sucumbios y Pastaza, con un promedio
de 250.000 barriles diarios de petróleo. Por razones de facilidad operacional al
Distrito Amazónico se lo ha dividido en cinco áreas:
. Lago Agrio
* Shushufindi
* Sacha
* Auca
* Libertador
La generación de la energía eléctrica se realiza de tres maneras:
Escuela Politécnica Nacional 38Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
1. Generadores Unitarios.- El suministro de energía eléctrica es realizado
mediante un generador, localizado en el sitio donde se encuentra la carga. En
ciertos casos dependiendo de la importancia de la carga, se dispone de un
generador en reserva en frío (stand by).
2. Minicentrales de generación.- Sistemas aislados de potencia que abastecen
el suministro de energía eléctrica a varías cargas dispersas no muy lejanas.
3. Mediante el SEIP.- Suministra energía eléctrica a una parte de los equipos
eléctricos que conforman las facilidades de producción, campamentos,
talleres, refinerías, etc., de las áreas de Lago Agrio, Sacha y Shushufundi.
El SEIP dispone de 5 subestaciones: 3 elevadoras de voltaje con niveles de 4.16
KV para generación y distribución; 13.8 KV para distribución y 34.5 KV para
subtransmisión y 2 reductoras para distribución con voltajes a nivel primario de
34.5 KV/13.8 KV.
1.5.2 CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA INTERCONECTADO DE
PETROPRODUCC1ÓN (SE1P>,
En las figuras 1.6 y 1.7, se puede observar el Sistema Eléctrico de
Petroproducción, que integra las tres centrales de generación principares
ubicadas en los campos de Lago Agrio, Shushufindi y Sacha, los cuales se
encuentran ínterconectados entre sí, a través de un sistema de subtransmisión, el
conjunto es lo que se denomina SEIP.
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39
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fig 1.6 Mapa Petroproducción Distrito Amazónico.
fíg. 1.7 Diagrama Unifílar del SEIP y de las centrales de generación
Escuela Politécnica Nacional 40Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacaptña
1.5.3 CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES DE GENERACIÓN DEL SEIP
* Unidad Tipo GA
Las unidades tipo GA existentes en el SEIP son generadores marca KATO, con
una potencia nominal de 1000 KW a 60 Hz, estas unidades generan a 4.16 KV.
Tiene una potencia de salida a condiciones nominales de presión y temperatura
de 1750 HP y una velocidad de salida de 1200 RPM.
*> Unidad Tipo GB
Generador General Electric de potencia nominal de 3000 KW a 60 Hz, las
unidades ubicadas en Shushufindi generan a 13.8 KV mientras que las de Lago y
Sacha generan a 4.16 KV.
La turbina Rusten TB-5000 con una potencia de 5000 HP proporciona una
velocidad de salida de 1800 RPM. El sistema de control Rustronic de la turbina
es un panel con equipos eléctricos de estado sólido, para monitoreo del estado
operativo y tareas de control manual y automático del arranque y parada en forma
normal y de emergencia de la turbina.
<• Unidad tipo GTY o GC
Generador marca Ideal, tiene una potencia nominal de 3750 KWa 60 Hz genera a
13.8 KV. Mediante un sistema de control computerizado se realiza el control del
arranque, parada, velocidad y demás variables de la unidad motriz, este sistema
consta de terminales para comunicación RS-232 y controla las válvulas
reguladoras del paso de combustible.
La máquina motriz es una turbina modelo Typhoon de 5910 HP a condiciones
nominales de operación.
Escuela Politécnica Nacional 41Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
1.5.4 CENTRALES DE GENERACIÓN
Las tres centrales de generación del SEIP, se denominan Central de Generación
Lago, Shushufindi y Sacha, cuyos nombres corresponden a la denominación de
cada uno de los campos de producción en los que se encuentran ubicadas.
1.5.4.1 Central de Generación Lago
La central de generación Lago tiene una capacidad total instalada de 5.000 KWy
una potencia efectiva disponible de 4.815 KW. Esta conformada por dos
unidades generadoras de tipo GA denominadas GA1 y GA2 y una unidad de tipo
GB, estas unidades generan a 4.16 KV.
1.5.4.2 Central de Generación Shushufindi
La central de generación Shushufindi tiene una capacidad total instalada de
12.750 KW y una potencia efectiva disponible de 12.278 KW. Esta conformada
por tres unidades generadoras de tipo GA denominadas GA1, GA2 y GAS; dos
tipos de GB denominadas GB1 y GB2 y una tipo GTY. Las unidades tipo GA
generan a 4.16 KV, mientras que los tipos GB y GTY generan a 13.8 KV.
1.5.43 Central de Generación Sacha
La central de generación Sacha tiene una capacidad total instalada de 4.000 KW
y una potencia efectiva disponible de 3.852 KW, esta conformada por dos
unidades generadoras de tipo GA y GB, las dos unidades generan a 4.16 KV.
1.5.5 LINEAS DE SUBTRANSMISIÓN Y ALIMENTADORES PRIMARIOS
PETROPRODUCCION dispone para el sistema de subtransmisión un nivel de
voltaje de 34.5 KV y los alimentadores primarios a 4.16 KV y 13.8 KV. La
distribución de energía eléctrica hasta los pozos de producción se lo realiza a 13.8
KV, voltaje que es reducido a 2.3 KV mediante un transformador ubicado en la
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
42
tocación del pozo; tos motores de las bombas bajo la superficie en los pozos
operan en un rango de 1.2 a 2.3 KV.
Las líneas de subtransmistón a 34.5 KV tienen la siguiente longitud:
Lago - Parahuacu
Parahuacu - Atacapi
Atacapi - Shushufindi
Shushufindi - Sacha
20
5
27
41
Tabla 1.3 Lineas de Sublrammisión de 34.5 KV
f .5.6 PRINCIPALES CARGAS DEL SEIP
Dentro de las principales cargas de SEIP se tiene:
Motores de inducción para ta extracción de petróleo mediante BES (Bombas
eíéctricas sumergibles) y PO (Power oíl).
Motores para el Sistema de Bombeo que tiene la función de reinyectar el agua
deformación.
Motores de inducción que operan a 4.800 V, de mediana potencia
comprendida entre 25 y 350 HP, para accionamiento de las bombas de
bombeo o transferencia de petrófeo a través de los oleoductos.
Sistemas de iluminación interior y exterior conformadas principalmente de
lámparas incandescentes, fluorescentes y reflectores de mercurio de 1.000 y
1.500W.
Motores de pequeña potencia comprendida entre % de HP y 40 HP en las
refinerías, campamentos y talleres para diferentes aplicaciones, también para
las centrales de aire acondicionado, equipos de línea blanca como:
refrigeradoras, congeladores, accesorios de cocina, cocinas y hornos
eléctricos, calentadores de agua, etc.
Escuela Politécnica Nacional 43Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
• Otras cargas de menor potencia como: radios, computadoras, impresoras, etc.
1.5.7 OPERACIÓN ACTUAL DEL SEIP
La misión del SEIP es supervisar el correcto funcionamiento de las turbinas,
unidades generadoras y realizar las tareas de despacho de carga para atender
requerimientos de energía eléctrica para la producción de petróleo, garantizando
calidad, seguridad y economía.
La operación de las unidades de generación del SEIP, la realizan personal
conocido como operadores que se encuentran en cada central de generación.
Los operadores realizan (as siguientes tareas:
• Vigilar constantemente el estado de la unidad motriz y del generador, así
como de los servicios auxiliares para la correcta operación de la unidad,
• Despacho de carga
• Mantener el voltaje y frecuencia en valores nominales.
• Control de la magnitud de voltaje en barras de generación.
Cuando se presentan problemas operativos por exceso de demanda en otras
áreas, las centrales pueden desconectarse del sistema interconectado, para
mantener estable el voltaje y frecuencia en valores nominales, se coordina con el
resto de campos ya sea por teléfono o por el sistema de radio.
Se tiene unidades de reserva en cada campo, pero si las unidades operativas no
son suficientes para satisfacer la demanda, tendrán que entran en operación las
unidades de reserva en frío. Para disminuir los costos de generación, se utiliza
como combustible el gas pero en vista de que éste es escaso, se puede usar
como combustible alternante el diesel.
1.5.7.1 Elementos para la operación del SEIP
Escuela Politécnica Nacional 44Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Para la medición de potencia activa y frecuencia se dispone de medidores
analógicos, consta de un switch selector subir / bajar para la maniobra de la
frecuencia.
Para el control primario se dispone de reguladores de velocidad en todas las
unidades, en los controladores de los motores de las BES12, se tiene un sistema
cíe protección de baja frecuencia.
Para el registro de valores de medida (voltaje, comente, factor de potencia,
frecuencia, potencia activa, presión) y valores de estado (ON / OFF, indicación de
falla) en las BES se dispone de controladores de tipo Keltronics y Vortex. los
cuales se detallarán en el siguiente capítulo.
1.5.7.2 Equipos de Medición, Protección y Control del SEIP
• Medidores analógicos para la corriente suministrada a los diferentes
atimentadores.
• Equipos de protección de fallas por corrientes, para las líneas de
subtransmisíón y alimentadores primarios.
» Relés digitales para la lectura de voltaje, corriente, frecuencia, factor de
potencia y tiempo de fallas en alimentadores de distribución.
• Luces indicadoras, que señalizan el estado de cada unidad (encendido /
apagado).
Cuando ha ocurrido una falla en las centrales de generación los operadores se
reportan al departamento de Mantenimiento Energético el cual dispone de
técnicos para atender los problemas las 24 horas del día para que solucionen la
falta de energía eléctrica. No obstante está falta de energía provoca que los
pozos también queden sin funcionamiento, esto significa una perdida de tiempo y
de producción que se ve reflejada en el aspecto económico y de sen/icio, es
primordial entonces contar con un sistema automático que proporcione los datos
de estado y medida en tiempo real, lo cual justifica el objetivo de esta tesis.
12 BES: bombas eléctricas sumergibles
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1.2
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Escuela Politécnica Nacional 45Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
CAPITULO II
2. DISEÑO DE COMUNICACIONES
2.1 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA
Para la implementación del Sistema SCADA de Petroproducción, se está llevando
a cabo la Licitación de las Bases para la Provisión, instalación, pruebas y puesta
en funcionamiento de un Sistema SCADA en el Distrito Amazónico.
El proyecto consiste en realizar las funciones de telemedición, telesupervísión y
telecontrol de los equipos instalados en las subestaciones, Centrales de
Generación y Bombas Eléctricas Sumergibles (BES), desde un Centro de Control
Maestro (CCM) a ímplementarse en Lago Agrio. Debe existir la posibilidad de
disponer de la funcionalidad SCADA en forma local para cada área, donde se
instalarán las Unidades Terminales Maestras (MTU) con un computador local que
tenga las debidas restricciones.
Para la obtención de datos adicionales y para realizar las tareas de control local
se usarán las Unidades Terminales Maestras (MTU) con aplicabilídad a sistemas
eléctricos de potencia, estas estaciones maestras dispondrán de una tarjeta
servidora de comunicaciones, módem, transmisor / receptor para el enlace de
comunicaciones, cable y antena. Los datos de las BES serán tomados mediante
un Panel de Control Remoto (PCR) en donde se usarán Unidades Terminales
Remotas (RTU's), módem, radío y el equipo de control de los motores existentes
en las BES.
Para la automatización de las Centrales de Generación se dispondrán de 5
Unidades Terminales Maestras (MTU's) que serán ubicadas en las Centrales de
Generación y 83 Unidades Terminales Remotas (RTU's) que se ubicarán en cada
uno de los pozos de producción, de las 5 MTU's se utilizarán 3 en las Centrales
de Generación de Lago, Sacha y Shushufindi.
Escuela Politécnica Nacional 46Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
De acuerdo a la ubicación de los pozos se deberá determinar el tipo de antena,
cable, torre o mástil, requerido para la estación remota. Las torres de
comunicaciones existentes en las subestaciones se utilizarán para las estaciones
remotas. Las especificaciones de los elementos de comunicaciones estarán en
función de los cálculos realizados para cada enlace que garantice una
confiabilidad en un cien por ciento.
2,1.1 SISTEMA DE COMUNICACIONES
El Sistema de Comunicaciones a determinarse estará soportado por algunas
alternativas de enlaces en la que se escogerá la mejor opción, las frecuencias se
determinarán de acuerdo a las características de transmisión, volumen de tráfico,
distancia, disponibilidad de frecuencias, equipos disponibles para ía
comunicación, costos, etc.
2.1.1.1 Formas de Interconexión '
INTERCONEXIÓN I OCAL
El Centro de Control Maestro estará localizado en Lago Agrio cerca del cuarto de
comunicaciones, se interconectarán físicamente mediante red telefónica o cable.
Las MTU's se ubicarán en el cuarto de turbinas de cada una de las Centrales de
Generación y deben estar conectadas físicamente con los equipos de
comunicaciones marca HARR1S y SRT - 500, ubicados en el cuarto de
comunicaciones. En las estaciones de Sacha y Shushufindi existe red telefónica
para la interconexión y/o capacidad en la ductería para instalar cable adicional; en
Lago Agrio se deberá ampliar la red telefónica por cuanto al momento no existe
disponibilidad de pares telefónicos.
1 MANTENIMIENTO ENERGÉTICO, Bases para la Provisión, instalación, pruebas y puesta enfuncionamiento de un Sistema SCADA para las subestaciones Lago Agrio, Sacha, Shushundi, Atacapi yParahuacu en el Distrito Amazónico (PETROPRODUCCION)
Escuela Politécnica Nacional 47Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapina
Las distancias aproximadas desde el cuarto de control de Turbinas a! cuarto de
Comunicaciones, como referencia son:
UBICACIÓN DISTANCIA RED PARES AMPLIACIÓN
(m) TELEF. LIBRES
LAGO AGRIO 1200 si Ninguno Factible
SACHA 400 si 5 Factible
SHUSHUFINDI 400 si 5 Factible
Las MTU's dispondrán de al menos 2 pórticos de comunicaciones RS232 / 485
para la interfase de comunicaciones con otros equipos digitales; el voltaje de
alimentación disponible es 110 Vac, 60 Hz.
INTERCONEXIÓN REMOTA
La operación remota de los pozos requiere de un sistema de comunicaciones
para transmisión de datos tipo "polling", es decir que solo la RTU específica del
pozo que se desea controlar transmita los datos en respuesta a la MTU de la
correspondiente subestación y a partir de esta transmita al Centro de Control
Maestro.
Por el tipo de comunicaciones entre dispositivos se utilizará un sistema punto -
multipunto Las estaciones de radio estarán ubicadas en el cuarto de
comunicaciones de Lago, Sacha Central y Shushufindi Central a fin de aprovechar
la infraestructura actual tal como: caseta, torre, energía eléctrica.
Si no se dispone de la suficiente cobertura del enlace desde las estaciones a los
pozos se deberá instalar repetidoras a fin de satisfacer los requerimientos de la
totalidad de los pozos.
Las alturas disponibles en fas torres de comunicaciones de las estaciones Lago,
Sacha y Shushufindi son:
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Cjuacapiña
48
ESTACIÓN ALTURA TORRE
(m)
ALTURA DISPONIBLE
(m)
LAGO AGRIO
SACHA
SHUSHUFINDI
30
150
74
30
100
70
2.1.1.2 Proceso de Adquisición de datos
Para el proceso de adquisición de datos se ha propuesto dos tipos:
• Polling
La interrogación tipo "Polling" se realizará para obtener información sobre el
estado de la bomba del pozo (normal, alerta y emergencia) y estará contenida
en un byte con una frecuencia de adquisición de 15 segundos mínimo. La
información será obtenida en la MTU a petición de la misma, de existir un
estado que no sea el normal habrá otro proceso de adquisición de datos y
control, caso contrarío el proceso continuará indefinidamente.
• Lectura de datos para conformar la base de datos
El proceso deberá ser flexible en función de los requerimientos a efecto de
conformar bases de datos para posteriores análisis.
El proceso de recolección podrá ser seleccionare entre 15, 30 y 60 minutos o
mayores facilidades. La MTU deberá operar en modo fufl dúplex y las RTU en
modo semidúplex. La configuración deberá ser redundante para las estaciones
maestras y también para fas repetidoras en caso de Tas que existan. La
funcionalidad del control remoto se lo realizará únicamente a pedido def operador
y en el caso de emergencia con una frecuencia no menor a 5 segundos.
Para la comunicación entre el Centro de Control y la MTU's se usará en forma
prioritaria como medio de transmisión líneas telefónicas dedicadas o de uso
específico. Para la comunicación entre MTU's y RTU's se utilizará una
transmisión punto - multipunto, esto quiere decir que todas las estaciones
Escuela Politécnica Nacional 49Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapina
remotas recibirán señales de control enviadas por las estaciones maestras y
debido a que es un sistema poleable, solo la RTU que esta siendo requerida
enviará una respuesta al controlador centraf.
2.1.U Protocolos de Comunicación
MTU'S y RTU's
Para la comunicación al nivel de microcontroladores como relés se lo hará
mediante Modbus, SPA y DNP3 que son los protocolos que disponen los equipos
y consoladores de motores. El protocolo de comunicaciones que se utilizará en
las MTU'S y RTU's será de tipo abierto y debe cumplir con las normas IEC 870-5.
UNIDADES DE PROTECCIÓN
Los relés de protecciones se pueden comunicar mediante protocolos:
• MODBUS PLUS
• DNP3 (IEC 870 - 5 - 103)
• SPACOM
• LON
La forma de interconexión será mediante uno de los protocolos mencionados o
mediante gateways o alguna otra solución, no necesariamente un protocolo
específico. La adquisición de datos y monitoreo de las variables es posible
hacerlo a través de las RTU's.
Petroproducción dispone de unidades de protección marca ABB los cuales
corresponden a dos familias:
• SPACOM
• SERIE 2000
Escuela Politécnica Nacional 50Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapífla
UNIDADES DE PROTOCOLO SPACOM
Formado por fas unidades que disponen las funciones de protección básica y
monitoreo de datos, dichas unidades disponen de dos mecanismos de interfase
hombre - máquina, mediante un display digital y teclado al frente del equipo, o
mediante una computadora en forma locaí.
Cada uno de los relés dispone de una interfase serial ubicada en la parte posterior
y un módulo que permita acoplarse a un conductor de fibra óptica para acceder a
un bus tipo SPA o LON.
SPA BUS
Es el nombre del protocolo del bus conformado por relés inteligentes de la serie
SPACOM marca ABB. En la parte posterior de los relés se conecta en forma
serial un cable de fibra óptica al módulo SPA (ínterfaces fibra óptica - RS232C)
ubicada en fa parte posterior de la tarjeta colectora de datos parte de una RTU de
una PC local.
PROTOCOLOS PARA COMUNICACIÓN EN POZOS
En los pozos de producción de petróleo, Petroproduccíón dispone de Bombas
Eléctricas Sumergibles para la extracción de petróleo, las mismas que están
ubicadas entre 1 y 3 Km. bajo la superficie. Para efectos de control del motor de
la bomba existe la siguiente posibilidad:
• Usar un equipo digital en la superficie del pozo denominado Controlado^ el
mismo que realiza las tareas de medición de varios parámetros como voltaje,
corriente, potencia, energía, estado, etc., e igualmente dispone de registro y
datos históricos.
Estos controladores son de dos tipos:
Escuela Politécnica Nacional 51Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
o El primero de la compañía REDA con identificación de fabricación
Keltronics Avanced Motor Controller.
o El segundo de la compañía CENTRILIFT y fabricado por la CÍA VORTEX
MYCROSYSTEMS.
Para este tipo de consoladores se puede usar un pórtico RS232 o RS485, para
enviar datos medidos y almacenados.
Con el objeto de realizar la interconexión al sistema SCADA de los consoladores
se expone ía siguiente información:
• Keltronics
• Motor Controlador de Vortex
Estos están ubicados en cada uno de los pozos de producción, cuyas
características se detallaran posteriormente.
2.2 EQUIPOS DE CAMPO Y CONTROL
Los equipos de campo facilitan las tareas de telecontrol, telemedición, estos
equipos estarán ubicados en las Centrales de generación y pozos de producción,
y estas serán MTU y RTU respectivamente.
2.2.1 UNIDADES TERMINALES MAESTRAS Y REMOTAS
Estas unidades son el corazón del sistema SCADA y serán las que se encargarán
de realizar las funciones de adquisición de datos, procesamiento y cálculo de
datos.
Para el sistema de adquisición de datos las RTU's y MTU's deberán disponer de
las siguientes funciones:
• Conversión Análoga / Digital
Escuela Politécnica Nacional 52Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
• Conversión a valores de Ingeniería
• Selección del tiempo de muestreo
• Monitoreo de banda muerta
• Registro Cíclico Interno para detectar estados de las entradas
• Filtrado Digftaf
• Captura secuencial de estados
• Secuencia de toma de datos
• Protección de sobrecarga
• Conteo de pulsos de contadores de energía.
• Registro Secuencial de Eventos (SOE)
• Post Morten Revíew (PWR)
Condiciones ambientales:
Rango de temperatura 0° - 50 °C
Humedad 20% a 90% sin condensación
ENTRADAS - SALIDAS
Las Unidades Terminales Maestras MTU's dispondrán de al menos:
64 entradas de indicación simple y/o doble.
8 entradas digitales de valores medidos
24 entradas analógicas
14 salidas analógicas
4 Pórticos RS232 y 485
Pórtico paralelo
Modem
Las Unidades Terminales Remotas RTU's al menos deben disponer de:
Escuela Politécnica Nacional 53Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
16 entradas de contactos secos2
8 entradas analógicas
8 salidas digitales para control
2 Pórticos RS232 y 485
Pórticos paralelos.
Las señales analógicas provienen de mediciones que se obtendrán de tos
sensores como los transformadores de voltaje (PT's), transformadores de
corriente (CT's) y transductores. Las entradas y salidas análogas tendrán rangos
de variación entre 0-20 mA para entradas unidireccionales, -10mA a 10 mA
para entradas bidireccionales y O - 10 V de. Las entradas digitales se obtendrán
en valores de 1L y OL con voltajes entre 24 y 60 Vdc.
Las señales para indicaciones y medición se obtiene de los sensores,
transductores, contactos auxiliares de equipos de patio, disyuntores,
seccionadores, unidades generadoras, transformadores, etc.
Las mediciones analógicas de voltaje y corriente en las unidades de generación y
alimentadores primarios de 4.16 KV de Lago y Sacha se tomará de los CT's y
PTs, las modificadas para la toma de datos mediante transductores de O - 5 A a
4-20 mA y de O - 120 V a 4 - 20 mA respectivamente, estas señales deberán
ser ingresadas a las tarjetas de entrada de las MTU's.
2.2.2 UNIDADES DE PROTECCIÓN SPACOM
Las unidades de protección de la familia SPA tienen fas siguientes características
tfe comunicaciones:
• Módulo de transmisión serial (protocolo IEC 870-5-103), mediante cable de
fibra óptica de plástico.
• Codificación ASCII
• Velocidad de transmisión de 9600 bps
Contactos secos: contactos libres de potencial
Escuela Politécnica Nacional 54Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacaptiía
2.23 UNIDADES DE PROTECCIÓN 2000R
Estas unidades de protección inteligentes, disponen de todas las funciones de las
RTU's para adquisición de datos y procesamiento a más de las funciones de
protección.
Para la ¡nterfase hombre- máquina, existen dos mecanismos mediante un display
y teclado, dos pórticos de comunicaciones seríales aislados RS232 y 485 para
comunicarse a través de un computador en forma local o a través de un sistema
SCADA.
2.2.4 KELTRONICS3
El controlador monitorea los parámetros de operación del motor, fuente de
energía, interruptores extemos, instrumentos análogos y órdenes SCADA de la
estación remota. Al detectar fallas, apaga el sistema de bombeo para protegerlo
contra daños, e impide su puesta en marcha hasta que sea seguro hacerlo. Se
puede ajustar el punto de alarmas en forma continua para ser controlada por el
operador
2.2.4.1 Componentes del Sistema
El equipo Keltronics consta de dos partes principales:
• El controlador avanzado para motores Keltronics K095 (AMC) proporciona
protección y control para bombas eléctricas sumergibles
El Display L095 WELLCOM (WD) provee información sobre el rendimiento al
personal de operaciones. El display consta de 4 líneas atfanuméricas y un
teclado de membrana de 6 botones para dar acceso a los datos y facilitar la
calibración. Al trabajar conjuntamente, el controlador y el display constituyen un
sistema de control poderoso para bombas sumergibles.
Escuela Politécnica Nacional 55Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
2.2.4.2 Operación
El interruptor selector define el modo de operación, con el pulsador START para
arranque o parada y las lámparas indicadoras para observar si ef pozo esta
prendido o apagado.
En el controlador Keltronics se puede seleccionar los siguientes parámetros:
• Corriente de las fases
• Voltaje de las fases
• Presión de fondo
• Frecuencia
• Frecuencia alta y baja
• Kilovatios y factor de potencia
• Promedio de la corriente y voltaje
• Estados de alarmas de sobrecarga, baja carga y cortocircuito.
• Estado de alarmas de sobrevottaje, bajo voltaje, y desbalance de voltaje.
• Rotación del motor
Para ia interfase hombre-máquina, este controlador brinda facilidades
conjuntamente con el display (Kettronics L095), el mismo que dispone de tres
pórticos RS232; ef primero para la interconexión Controlar - Display, el segundo
para interconexión a una tarjeta de adquisición de datos en forma magnética y eí
tercero para una interconexión a un módem para enviar ios datos a un
computador vía radio, también se puede hacer la comunicación a través de
RS485/422. El pórtico DB9 sirve también para conectar una PC en forma local.
2.2.43 Protocolo de Comunicaciones para Keltronics
Para ta selección del lenguaje de comunicación SCADA los protocolos que
soportan son: MODBUS RTU, USER1, MODBUS ASCII, DH - Slave BC. Para la
3 Manual de Operación 1.3C Keltronics K.095 Controlador Avanzado para Motores
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56
comunicación entre ef controlador K095 y el display L095 se usa el protocolo de
comunicación MODBUS RTU. Ambos equipos el K095 y el L095 vienen
implementados en modo Modbus RTU. El modo Modbus RTU es un conjunto de
reglas y normas que definen como se realiza la comunicación desde y hacia la
Unidad Terminal Remota, este conjunto de reglas y normas es comúnmente
referido como un protocolo. El Modbus RTU (Modbus RTU Mode) inicialmente
fue desarrollado por GoukJ Modicon PLCs.
EXPAN8QN IMGGMCS J
1
WL1BCNÉCS KO» MKpwauy HWMM.
Attimfe* KMBJ0WWCSD M01CR CORRA
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BAWSP*: OPTK* ;cCOMHCATKM OPUON
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fig. Í.Í Partes iu»»u£iiíiv»s de no equipo Keftronícs
Escuela Politécnica Nacional 57Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
2.2.5 CONTROLADOR DE MOTOR VORTEX
Los controladores de motores VORTEX para lograr la comunicación punto a
punto, es decir entre un solo control Vortex y una computadora, se necesita de un
conectar hembra tipo DB - 25 en el lado de la computadora y un conectar hembra
tipo DB9 del lado del control, mientras que para comunicación punto - multípunto
se requiere de una antena, un radio y un módem.4
El Control Vortex ofrece:5
• Prolongación de la vida útil de su instalación de bombeo electro sumergible.
• Protección de una amplía variedad de problemas para el equipo de fondo.
• Conexión de cableado compatible con el sistema estándar.
• Alta confiabilidad aún en medios hostiles.
• Operación simple, aún para operadores sin experiencia.
Para protección del equipo en el fondo del pozo de problemas de:
• Sobrecarga
• Baja carga
• Corriente desequilibrada
• Exceso de arranques
Para protección en la alimentación de problemas de:
• Sobrevoltaje
» Bajo voltaje
• Voltaje desbalanceado
• Rotación de fase invertida.
4 MANTENIMIENTO ENERGÉTICO, Bases para la Provisión, instalación, pruebas y puesta enfuncionamiento de un Sistema SCADA para las subestaciones Lago, Sacha, Shushufíndi, Atacapi yParahuacu en ei D.A.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
58
2.2.5.1 Componentes del Sistema
El Control Vortex consta de dos componentes:
Unidad de Sistema.- esta unidad realiza todas las operaciones de parada y
arranque.
Unidad indicadora de lectura (Display).- esta unidad indica las lecturas y puntos
de regulación de diversos parámetros y alarmas.
ControladorVortex
Display
Carta amperimétrica
Fíg. 2.2 Elementos que conforman el motor controlador Vortex.
2.2,5.2 Operación
En el modo de funcionamiento normal y mediante los pulsadores "Selección de
medidor arriba" y "selección de medidor abajo", se puede seleccionar los
siguientes parámetros:
* Corriente en cada fase
• Voltaje de cada fase
VORTEX Catálogo, Microsystems, Unidad de control para motores.
Escuela Politécnica Nacional 59Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
• Tiempo hasta el arranque automático
• Regulación del retardo de arranque
• Relación de transformación de los transformadores de comente
• Regulación del punto de sobrecarga
• Regulación del punto de parada por baja carga
• Regulación del punto de parada por sobrevoltaje y bajo voltaje
• Rotación de fases de alimentación
El Control Vortex puede comunicarse por radío o por cable con una estación
central de operación.
2.2.5.3 Protocolos de comunicación para Vortex
El motor controlador Vortex para la comunicación de datos tiene protocolos
configurares para cada aplicación, el selector del medidor determina el lenguaje
de comunicación empleado, los protocolos que tiene son los siguientes:
Lenguaje O, Modbus Binario
Lenguaje 1, Esso
Lenguaje 2, ASCII
Lenguaje 3, Código de Función Universal de Mobil
Lenguaje Amocams
Cada uno de estos protocolos tienen diferente aplicación, es decir cada uno
realiza funciones diferentes.
2.3 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE COMUNICACIONES
EXISTENTE
PETROPRODUCCION tiene implementado un sistema de microonda digital
marca Harris y otro de multíacceso marca SRT-500, para la comunicación de voz
y datos, en vista de que el sistema Harris es un sistema punto a punto puede ser
utilizado para los enlaces troncales, siendo el sistema SRT-500 un sistema típico
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60
punto - multipunto y de alta confiabilidad por lo tanto podría ser considerado como
la primera opción para implementar el sistema SCADA, más adelante se describe
las características principales del sistema SRT-500.
23.1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA TRANSMISIÓN DE DATOS DE
LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES EXISTENTES. *
A continuación se detalla las especificaciones de los dos sistemas de
comunicaciones que Petroproducción dispone para llevar a cabo la transmisión de
voz y datos.
2.3.1.1 Módulo LSDCM del multiplexor BAYLY ( microondas HARRIS)
La microonda digital marca Harris se utiliza para la comunicación entre las
oficinas en Lago Agrio, y los campos Sacha, Shushufíndi, Coca y Auca cuyas
especificaciones se detallan a continuación:
PARÁMETROS
Velocidad de datos asincrónicos
Velocidad de datos sincrónicos
Configuración
Reloj
Interfase eléctrico
Canales por Time-Slot
Formatos de datos asincrónicos
ESPECIFICACIONES
300, 600, 1200, 2400, 4800,9600, 19200, y 38400 bits/s600, 1200, 2400, 4800, 9600,19200, 38400, 48000, 56000, y64000 bits/s4 canales por móduloAsincrónico, sincrónicousando DCE TIMING oDTE TIMING.
V.24, V.28, RS-232CyX.21bís
300 a 4800 b/s 89600 b/s 419200 b/s 238400a 64000 b/s 1Paridad: par, impar, ningunoBit de datos: 5, 6, 7, o 8Elementos de parada: 1 o 2
MANTENIMIENTO ENERGÉTICO, Bases para la provisión, instalación, pruebas y puesta enfuncionamiento de un Sistema SCADA para las subestaciones de Lago Agrio, Sacha, Shushufindi, Atacapi yParahuacu en el Distrito Ama/onico. (PETROPRODUCCIÓN).
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristi naGamboa Guacapifía
61
Precisión del reloj asincrónico
Loopbacks
Handshake V.24 utilizado
Hasta +/- 25%
Local, femóte y remotamenteactivado.DTR, DSR, RTS, CTS, y DCD
Cuadro 2.1 Especificaciones del Sistema de Microondas Digital marca Harrís
23.1.2 Sistema SRT - 500
El sistema SRT - 500 es un sistema modular concebido para construir redes de
acceso inalámbrico fijo hechas a la medida según las necesidades de los
servicios de telecomunicaciones, ofrece servicios de teléfono, fax, transmisión de
datos y RDSI medíante radío digital de microondas.
Este tipo de sistema necesita solo un par de radiofrecuencias por cada nodo de la
red proporcionando 60 circuitos troncales de 64 Kbíts/s que pueden ser asignados
según demanda o dedicados permanentes, estos circuitos interconectan las
oficinas de Lago Agrio con los campos de Guarumo, Sucumbios, Shushufindi,
Shuara, Tétete, Pichincha, Cuyabeno, Shasha, Pucuna, Paraíso, Yuca y
Limoncocha.
PARÁMETROS
Número de circuitos por circuitotroncal
Interfaces Sincrónicos
V.24 / RS 232 CV.11/RS422AV.35G703 Co y contradireccionalInterfaces AsincrónicosV.24 / RS 232 C
ESPECIFICACIONES
1.2Kbps 202.4 Kbps 404.8 Kbps 609.6 Kbps 1019.2 Kbps 538.4 Kbps 1
2.4 -19.2 Kbps2.4 -64 Kbps2.4 -64 Kbps64Kbps(E1yM1,E2yM2)
1.2 -19.2 Kbps
Cuadro 22 Especificaciones del Sistema de Microondas SRT-500
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2.4 PARÁMETROS DE MEDICIÓN Y CONTROL
2.4.1 MEDICIÓN
Para monitoreo se ha considerado los siguientes parámetros de medición:7
• Estado abierto o cerrado para disyuntores, seccionadores motorizados.
• En transformadores, de acuerdo a la disponibilidad de sensores y
transductores serán: Temperatura, nivel de aceite y presión, voltaje con
selector, corriente con selector.
• En los relés TPU 2000R, se tendrán las siguientes mediciones y funciones:
amperios alta y baja en módulo y ángulo, demanda de amperios en los dados
de alta y baja, demanda pico de amperios, registro de fallas y resumen de los
últimos 32 disparos, registro secuencia! de las últimas 128 operaciones,
almacenamientos oscilográfico de variables seleccionares en instantes antes y
después del disparo.
• En unidades generadoras: estado de encendido / apagado, voltaje y
corriente con selector, potencia activa, potencia reactiva, factor de potencia,
energía.
• En los relés GPU 2000R, se deberán obtenerse todos los valores y funciones
disponibles que son: amperios, voltios, watios, vars, KWh, KVARh, demandas
de amperios, watios, vars, KWh, KVARh, factor de potencia y frecuencia,
registro de fallas y resumen de los últimos 32 disparos, registro secuencia! de
las últimas 128 operaciones, almacenamiento oscilográfico de variables
seleccionables en instantes antes y después del disparo.
• Funciones de protección y de alarmas para protección de perdida de
excitación, sobre voltaje, baja frecuencia, estas funciones pueden cerrar
contactos de salida de relés y de entrada a la MTU para programación
automática local.
• Los datos de medición de los relés de protecciones hacia las MTU's será vía
pórtico RS-232 o RS-485.
7 RUIZ CARLOS, Estudio de Factibiüdad para la Automatización de la Operación del Sistema EléctricoInterconexión de Potencia de PETROPRODUCC1ON.
Escuela Politécnica Nacional 63Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
• En alimentadores primarios: como parte de la automatización y medición de
las subestaciones constituyen los relés DPU 2000R, los datos que se
obtendrán vía pórtico RS485: amperios, voltios, watios, vars, KWn, KVARh,
demandas pico de amperios, watios, vars, KWh, KVARh, factor de potencia y
frecuencia, registro de fallas y resumen de los últimos 32 disparos, registro
secuencia! de las últimas 128 operaciones, almacenamiento oscilográfico de
variables seleccionares en instantes antes y después del disparo del
interruptor que comanda el relé.
2.4.2 CONTROL
Para el monitoreo se ha considerado los siguientes parámetros de medición:
• Tanto para disyuntores, reconectadores, seccionadores motorizados se
considera el cierre y apertura.
• Estados subir / bajar voltaje en los casos en que se disponga de LTC's.
• Se utilizará una señal digital de estado subir / bajar voltaje en unidades
generadoras.
• Se utilizará una señal digital para subir / bajar frecuencia.
2.5 SEÑALES, MAGNITUDES Y VARIABLES INVOLUCRADAS
Las señales, magnitudes y variables dentro del Sistema SCADA, depende de la
aplicación y dependen de voltajes y comentes en lo que se refiere a sistemas
eléctricos de potencia.
Las señales para indicación y medición se obtiene de sensores, transductores,
contactos auxiliares de equipos de patio, de los disyuntores, seccionadores,
unidades generadoras.
Las señales de control como comandos, se realizan a través de las unidades de
protección digital y de las RTU's con la ayuda de los relés.
Escuela Politécnica Nacional 64Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
2.5.1 VOLTAJE
Los voltajes que se tienen en las barras son medidos a través de transformadores
de potencial, con una relación de acuerdo ai voltaje primario. Los voltajes se
pueden medir mediante PT's conectados de fase a neutro o entre fases en la
conexión delta abierto, estas señales pasan a un transductor, el mismo que
entrega un valor de corriente o voltaje, normalizados y proporcional al valor
medido, luego esta señal entra a la RTU, donde se convierte de análoga a digital.
2.5.2 CORRIENTE
La medición de estas magnitudes se realiza a través de transformadores de
corriente CT's, se aplica a cada una de las fases, la relación de estos
transformadores depende de la corriente que circula por la línea.
Al igual que los PT's, los CT's necesitan transductores, los mismos que entregan
un valor de voltaje o corriente normalizada a la RTU, para su conversión de
análoga a digital.
2.5.3 POTENCIA ACTIVA
Con los valores de corriente y voltaje obtenidos de los PT's y CT's instalados se
pueden calcular la potencia activa y la potencia aparente, etc., de tal manera que
siempre se pueda calcular los demás valores relacionados con ia potencia.
2.5.4 SEÑALES ON / OFF
• Estado de seccionadores.- la operación de seccionadores, puede realizarse
manualmente o por algún medio motorizado, en el segundo caso el control
consiste en encender y apagar el motor, si la operación es manual podrerpos
únicamente sensar su estado.
Escuela Politécnica Nacional 66Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Las opciones de este sistema es la aplicabilidad a SCADA, que opera bajo las
siguientes condiciones:
• Utiliza una unidad de software PTT (Push To Talk), con el que se conecta con
el sistema SCADA.
• Opera bajo la siguiente secuencia:
o El computador SCADA transmite una solicitud de datos de una MTU
específica.
o Todas las RTU's recibirán la solicitud dirigida simultáneamente.
o Solo la RTU destino responde a la solicitud de la MTU con un Request -
To - Send (RTS).
o La MTU retransmite en respuesta hacia el computador SCADA la
solicitud,
o Luego de que la MTU y el host SCADA han intercambiado datos, el host
pregunta a la MTU los datos de la siguiente RTU.
• Utiliza un protocolo transparente al utilizado por el sistema SCADA
• La tasa de sondeo es controlado por el sistema SCADA, más no por el sistema
de comunicaciones.
De acuerdo al fabricante escogido, se detallan a continuación las especificaciones
de los equipos a utilizarse para este tipo de enlaces.
Como estación maestra de comunicaciones se toma a la repetidora de Sacha que
se dispone en dicho campo, para Shushufindi se requiere instalar una estación
maestra de comunicaciones que también será una estación repetidora, mientras
que para Lago Agrio se toma como estación maestra de comunicaciones a la
estación central existente marca SRT - 500.
Como estación maestra de comunicaciones para Shushufindi es una repetidora
SRTelecom, dispone de un Radio Modem Digital "HC 24".
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
67
ESPECIFICACIONES
Bandas de Frecuencia defuncionamiento
Alimentación
Impedancia de entrada y salida deRF.Intervalo de funcionamiento delreceptorSensibilidad del receptor en elpuerto de la antena (garantizada*)
Umbral de Recepción
Potencia de salida de RF(garantizada*)Conector de la antenaTemperatura de funcionamiento
• equipo interior• equipo exterior
Humedad relativaFrecuencia de estabilidadModulaciónDetecciónEstabilidad de FrecuenciaSeparación mínima entre canalesConsumo Típico
Reserva
1.3-2.7GHz10.15- 10.65 GHz±13.6Vdc,-48Vdc
120/240 Vac en 50/60 Hz.
50 n asimétrica
-45 a - 93 dBm
-87 dBm para BER 1xl(T*
-92 dBm, típico (para unatasa BER de 1X1 0'3
+ 20 o + 30 dBm
No DIN 7/16
-5° a + 55 °C-40° a + 55 °C
95 % sin condensación± 5 ppm
OQPSK modificadaCoherente
±5 ppm3.5 GHz
60 W35 a 140 Ah utilizando launidad de alimentación
* Es tas características están garantizadas para los equipos que
funcionan dentro del intervalo correspondiente de temperatura
Cuadro 2.3 Especificaciones estación comunicaciones maestra, Repetidor HC 24
Como estación de comunicaciones remota se ha considerado una estación
periférica marca SRTelecom, dispone de un Radio-Modem Digital "Micro II", cuyas
especificaciones son:
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
68
ESPECIFICACIONES
Bandas de Frecuencia defuncionamiento
Alimentación
Impedancia de entrada y salida deRFIntervalo de funcionamiento delreceptorSensibilidad del receptor en elpuerto de la antena (garantizada*)
Umbral del receptor
Potencia de salida de RF(garantizada*)Conector de la antenaTemperatura de funcionamiento
• equipo interior• equipo exterior
Humedad relativaModulaciónDetecciónEstabilidad de FrecuenciaSeparación mínima entre canalesConsumo TípicoReserva
1.3-2.7GHz10.15- 10.65 GHz
± 1 3.6 Vdc o1 20/240 Vacen 50/60 Hz.
50 fí asimétrica
- 45 a - 93 dBm
-87dBmparaBER1xl(T4
-92 dBm, típico (para unatasa BER de 1X1 0'3
+ 20 o + 30 dBm
No DIN 7/16
-5° a + 55 °C-40° a + 55 °C
95 % sin condensaciónOQPSK modificada
coherente±5ppm3.5 GHz
15W4 a 17 Ah con bateríainterna
*Estas características están garantizadas para los equipos que
funcionan dentro del intervalo correspondiente de temperatura
Cuadro 2.4 Especificaciones estación de comunicaciones remota, Micro II
La parte de comunicaciones se lo realiza por sectores, es decir para cada campo
existe la estación de comunicaciones maestra con sus respectivas remotas. Para
que la información se concentre en un solo punto se lo lleva hasta el Centro de
Control Maestro situado en Lago Agrio, esta información llega por medio de las
mícroondas existentes, por el canal de datos disponible.
Escuela Politécnica Nacional 69Escuela de IngenieríaCrisiinajjamboajjuacapiña
2.7 TRANSMISIÓN POR MICROONDAS
Ancho de banda de un sistema.- Se define como el rango de frecuencias
positivas en el que la magnitud se mantiene dentro de un factor numérico
determinado (-3 dB). El ancho de banda de un sistema se mide en los punios de
media potencia, es decir a -3 dB.
Teorema del Maestreo.- es el proceso en el que se convierte una señal
analógica en discreta sin perder información o viceversa. Para que no exista un
traslape de las densidades espectrales de las señaies muesíreacía¿, debe cumplir
con el teorema de Nyquist que es:
fm > 28 ec. 2.1
Donde ¡a frecuencia de muestrec debe ser mayor o al menos igual a dos veces el
ancho de banda de la señal a ser muesíreada.
2.7.1 DATOS CARACTERÍSTICOS DE CADA UNO DE LOS SITIOS
INVOLUCRADOS EN LA TRANSMISIÓN DE INFORMACIÓN
Los ddiüs que a continuación se describen son las coordenadas geográficas de
cada uno de los pozos que tienen bombas electro sumergibles y a los inisrnús que
se les realizará el enlace de comunicaciones; los campos involucrados se
describen a continuación.
A futuro se incorporarán más pozos de producción ai sl¿ícrr¡a SCADA, mientras
se impiementen pozos con BES.
SACHA CENT RAL
Latitud 00°19'43.6" SLongitud 76°52'30.4" WElevación 268 (m)
291304.79; 9963640.17
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70
Pozo
3238566671117121123125
137
Azimut
199,06194,5330,50195,99195,54193,60196,5414,17
194,1711,88
Distancia(Km)11,7713,653,7215,8014,66
r 14,9915.376,7515,647,55
Elevación<m)
278,3279.4264,0280,3276,5
r 278,0279,3260,5279,3260,2
Latitud
OM3'42.20504"S0°12'33.60577"S0°21 28.40040" S0°11 '28.83908" S0°12'4.11459"S0°11 '49.67056" S0"1 1 '44.47693" S0'23'16.55950"S0°11'31.00613"S0°23'44.42000" S
Longitud
76"50'25.89245" W76"50'39.61268"W76°53'30.67290" W76°50'8.55584"W76°50'22.42663" W76°50'35.48767" W76°50'7.89113"W76°53'26.13660"W76°50'22.54460" W76°53'21. 13810" W
LAGO AGRIO
Latitud 0'05'11.5-NLongitud 76°52'08.1"WElevadón 296.4 (M) snm
291991.29;9569.15
Pozo
123
11B1317182224252632333441
Azimut
195,82197,77193,00221,0120,80189.37
L^03,836,38
206,2234,93254,41191,23192,14210,977O7 01
Distancia(Km)2,624,684,221,480,554.283,962,403,243.010,83,691,440,931 S1
Elevación(m)
295,9291,0299,0293,7296.8292.1290,6286,8292,2296,7308,5296,7290,6294,7•
Latitud
0°06'33.48761" N0°07'37.34434" N0*07'25.25134''N0°05'47.81000" N0°05 05.13461" N0°07'29.08565" N0°07'10.18596" N0°03'53.85216" N0°06'46.21755" N0'03'51. 25567" N0*05' 1 8.50844" N0*07'09.32851" N0"05'57.16922"N0°05'37.36798" N0°05'57 79879" N
Longitud
76°51 '45.03873" W76°51 '21. 67392" W76°52"38.79717"W76°51 '36.75000" W76°52'24.73694" W76"51 '45.5654.2" W76*51 '16.02754" W76°52'16.72033"W76°51'21 . 79877" W
L76°53'03.76185"W76*51'43.15189"W76°52'31.34328"W76°51 '57.74633" W76°51 '52.68469" Wre052'26 04489" W
SHUSHUFINDI
Latitud 0*10'11.9"SLongitud 76"40'26.r WElevación 282.8 (m)
313701.75; 9981204.88
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71
Pozo
123567891014
15A192022242728303136414284345464849
515357596162636465676869727375768081838485
Azimut
270,32335,21213.10329,42
^37,72343,06315,62297,38317,33243,30243,37289,61343,06353,48351,483,87
349,38,58
223,94223,591,20
323,39282,73341,40207,71329,33225,24225,56197,44203,27209,01342,62269,39243,41256,69305,52335,68348,37351,06301,43332,45340,95206,67336,48284,71304,33327,61346,64
Distancia(Km)
i 3,938,975,735,84
^7,579,424,194,412,774,432,403,166,327,0712,1611,0410,237,222,71
"~ 4,2112,004,974,628,594,388,3
^5,667,106,217,619,5010,502,903,314,013,666,749,6111,172,795,27,018,876,032,533,683,859,82
Elevación(m)
262,4253,9255.3252,8256,0254,4253,9252,8256,3263,4257,1255,1253,5244,7259,7264,7259
258,1259,7
' 255,8255,1262,3246,4254,1258,2253,7255,8255,4255,8257,8256,5259,4273,8260,1280,2254.3251
255,1263,1255.7256,8255,7255,0252,5257,3250,5259,6256,1
Latitud
0°10'12.620"S0°14'36.940"S0°07'36.020"S0°12'55.660"S0°14'00.100"S0°15'05.160"S0°1 1 '49.650" S0°11 '17.880" S0°11 '18.540" S0'09'07.150"S0°09'36.830" S0°10'46.450"S0°13'28.720"SO'U'OO.SSO-'S0°16'43.460"S0°16'10.460"S0°15'39.170"S0°14'04.430"S0°09'08.710"S0°08'32.680" S0°16'42.450"S0°12'21.850"S0°10"45.130"S0°14'36.840" S0"08 '05.520" S0°14'04.420"S0'08'01.910"S0"07'29.510"S0'06'59.040"S0°06"24.370" S0*05'41.550"S0°15'38.130"S0'10'10.920"S0*09'23.730"S0"09'41.830"S0*11 '21. 120" S
^0"13'31.760"S(T15'03.850" S0°16'11.050"S0'10'59.270"S0°12'42.130"S0°13'47.790"S0°05'54.390"S0°13'11.800"S0°10'32.840"S0°11 '19.470" S0°11'57.740"S0°15'22.420"S
Longitud
76°38'19.120"W76°38'24.540" W76°38'44.010"W76°38'50.010"W76°38'53.250" W76°38'57.400" W76°38'51.100"W76"38'19.620"W76°39'25.630" W76°38'17.020"W76°39"16.330"W76°38'49.800" W76'39'26.560" W76°40'00.160"W76°39'27.910"W76°40'02.030" W76°39'24.710"W76°41 '00.980" W76°39'24.450" W76°38'51.970"W76°40'34.290" W76°38'50.230" W76°38'00.110"W76°38'57.560" W76°39'20.160"W76"38'09.140"W76°38'1 5.890" W76"37'43.920" W76°39'25.910"W76"38'48.870<' W76°37'57.140"W76*38'44.710"W76°38'52.410"W76°38'50.210"W76'38'18.670"W76*38 '49.820" W76"38'56.420" W76"39'26.470" W76-39'30.010"W76°39'09.120"W76°39'08.270" W76°39 12.080" W
76°38'16.490"W76"39'08.360" W76°39'06.930" W76"38 '47.840" W76°39'1 9.430" W76°39'11.180"W
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72
868788899091929495
99
217,26234,74223,50235,11306,29328.70333,03349,11347,37
213,26
4,984,243,484,344,236,567,3511,7210.79
6,52
255,6259,7257,1271,2251,2251,1252,9262,2262,1
0"08'03.520" S0°08'52.140"S0°08'50.350"S0"12'07.840"S0°11 '33.430" S0°13'14.470"S0'13'45.180"SOa16'26.650"S0"15'54.820"S
0'07'14.359"S
76°38'47.760"W76°38'33.980" W76°39'08.060" W76°39'05.810"W76°33 '035880" W76°38'35.880"W76°38'38.340" W76*39'14.500"W76°39'09.830" W
76°38'30.420" W
Cuadro 2.5 Coordenadas Geográficas de los campos Sacha, Lago Agrio y Shushufindi
2.7.2 ESTUDIO DE PROPAGACIÓN
El monitoreo, supervisión y control de los datos se lo hará (ocalmente desde cada
uno de los Centros de Generación y desde el Centro de Control Maestro los datos
se tomarán desde las estaciones maestras a través de línea dial-up según el
tráfico, volumen y velocidad de los datos.
Las estaciones maestras que se ubicarán en Lago, Shushufindi y Sacha serán
centros que recogerán la información de las estaciones remotas ubicadas en los
respectivos sectores.
El estudio de los enlaces se lo hará posteriormente, después del análisis
respectivo y al final se planteará el sistema completo.
PROPAGACIÓN.- Estudia Ea influencia del medio geográfico y de sus
características intrínsecas en la propagación de las ondas electromagnéticas,
como ejemplo de medio geográfico se considera la atmósfera terrestre.
La propagación de ondas electromagnéticas a través de la atmósfera depende de
las características de la misma, las cuales varían en el tiempo, espacio y en
algunos posibles obstáculos.
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73
La atmósfera terrestre como propósito de propagación de ondas
electromagnéticas se divide en las siguientes capas: troposfera, estratosfera,
ionosfera. Los fenómenos que afectan la propagación son: reflexión, refracción,
dispersión, y difracción.
BANDAS DE FRECUENCIAS Y LONGITUDES DE ONDA9
El espectro radioeléctrico se subdívide en nueve bandas de frecuencias, se
designan por números enteros, en orden creciente, de acuerdo a:
Número
déla
banda
Nombre de la banda
<4
5
6
7
8
9
10
11
12
Frecuencias muy bajas
Frecuencias bajas
Frecuencias medias
Frecuencias altas
Frecuencias muy altas
Frecuencias ultra altas
Frecuencias super aftas
Frecuencias
extremadamente altas
Luz infrarroja
Símbolos
(en
ingles)
Gama de frecuencias
(excluido el límite
inferior, pero incluido el
superior)
VLF
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
3a30kHz
30a300kHz
300a3000kHz
3a30MHz
30a300MHz
300a3000MHz
3a30GHz
30a300GHz
300a3000GHz
Subdivisión métrica
correspondiente
Ondas miríamétrícas
Ondas kilométricas
Ondas hectométrícas
Ondas decaméíricas
Ondas métricas
Ondas dedmétricas.
Ondas centtmétricas
Ondas milimétricas
Ondas decimlmétricas
Tabla 2.6 Banda de Frecuencias del Espectro Electromagnético.
9Consejo Nacional de Telecomunicaciones., Secretaría Nacional de Telecomunicaciones, Dirección Nación»de Radiocomunicaciones, Plan Nacional de Frecuencias, Septiembre 2000
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74
2.7.2.1 Proceso para el diseño de Radio Enlaces
Previamente se debe garantizar que exista "línea de vista" entre los dos puntos
que se desean enlazar, es decir; que no haya edificios u obstáculos que impidan
el paso de la señal. Para cada uno de los enlaces se seguirá el siguiente
procedimiento:
Espacio libreObstrocción Sucto Plao°por cumbre
Suelo plano másnrfWi i^rlari
Fig. 2.3 Diseño de Radio- Enlaces
Varías cumbres Meseta
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75
2.7.2.2 Influencia de la Esfericidad de la Tierra
La influencia de la esfericidad de la Tierra se lo determina por el coeficiente de
radio o factor K, esta constante depende de las condiciones meteorológicas. Para
(a denominada Atmósfera Standard se lo ha considerado K = 4/3, pero en la
práctica se ha encontrado que el rango de variación es: 2/3 < K < 4/3, por lo
tanto el perfil se verá modificado en el trayecto, aumentando en una pequeña
altura como compensación del efecto que produce la esfericidad.
El cálculo de la variación de la altura se lo hará con la siguiente ecuación:
2*k*a(Km)ec.2.2
donde:
d1 yd2:
h:
a:
distancias desde los extremos del trayecto hasta el punto de cálculo
variación de la altura con respecto al nivel real de la superficie
radio equivalente de la Tierra 6370 Km,
Ka
2.4 Abultamiejiío de Ifl Tierra
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76
La influencia del valor de h se hace despreciable cuando se tienen trayectos
menores a 10 Km.
2.7.23 Cálculo de la Primera Zona de Fresnel
Para el cálculo de la primera zona de Fresnel no se debe tener ningún tipo de
obstrucción y está relacionado con la frecuencia de operación del sistema. La
fórmula para el cálculo de la primera zona de Fresnel es:
,.rf i =
d(Km)*f(Hz)imi ce. 2.3
Donde:
rfl : radio de la primera zona de Fresnel
C : velocidad de la luz 3*108 m/s.
d1 y 62: distancias desde los extremos del trayecto hasta el punto de
cálculo.
f : frecuencia de trabajo,
d : distancia total del trayecto.
} -i-7
Flg, 2.5. Zona de Fresnel en el espacio
Escuela Politécnica Nacional 77Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
2.7.2.4 Despeje dd enlace
El despeje del enlace se lo realiza cuando a lo largo del enlace las Zonas de
Fresnel pueden verse obstruidas por obstáculos del relieve o del terreno, en
general este término indica cuanto una Zona de Fresnel se encuentra obstruida,
así:
/-•C = ec. 2.4
/?
Donde:
C: despeje.
R : radio de la Zona de Fresnel.
F : distancia desde el trayecto al obstáculo.
Cuando C < 1 indica que existirá obstrucción de la Zona de Fresnel.
Fi&. 2.6. Despeje de la Zona de Fresnel
La obstrucción de la Zona de Fresnel depende del tipo de relieve y del valor de
despeje para dicho obstáculo, una regla general para el tratamiento de enlaces de
radio es la de garantizar un despeje mínimo y se tiene la siguiente tabla:
Frecuencia valor de K Despeje mínimo [%]
>2[GHzJ 4/3 1002/3 60
1.5-2[GHz] 4/3 602/3 30
<1.5[GHz] cualquiera 60
Escuela Politécnica Nacional 78Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
2.7.2.5 Altura de las Antenas
La instalación consta de una radio conectado por cable a una antena, en cada
uno de los puntos que se desean comunicar, la antena se instala en un m'astíl o
una torre auto soportable o retenida.
Para el cálculo de las alturas físicas de las antenas y que nos garantice la primera
zona de Fresne! se utilizará la siguiente fórmula:
* [mj «.2.52*k*a í/1 d\:
rf1 : radio de la 1 era zona de Fresnel en el punto más alto de la cumbre
del trayecto.
d1 y d2: distancias desde los extremos del trayecto hasta el punto de la
cumbre.
d
he
K
a
h1
h2
ha
hb
distancia total del trayecto.
altura de la cumbre
factor de abultamíento de la Tierra.
radío de la Tierra.
altura del primer punto del enlace.
altura del segundo punto del enlace.
altura de la antena en el primer punto del enlace.
altura de la antena en el segundo punto del enlace.
2.7.2.6 Ángulos de elevación y azimut
2.7.2.6. / Ángulo de elevación
Es el ángulo formado entre la dirección del viaje de una onda radiada desde una
antena de estación terrena y una horizontal; o el ángulo de la antena de la
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79
estación terrena entre el satélite y la horizontal", mientras más pequeño sea el
ángulo de elevación mayor será la distancia que una onda propagada deba pasar
por la atmósfera terrestre.
2.7.2.6.2 Azimut
Se define como el ángulo de apuntamiento horizontal de una antena, se mide en
una dirección según las manecillas del reloj en grados del norte verdadero; esta
relacionado con el norte geográfico, el cual puede dirigirse hacía dos extremos ya
sea el este o el oeste. A partir de estos ángulos se tendrá la dirección exacta a la
que una antena debe apuntar a la otra.
2.7.2.7 Cálcalo del Punto de Reflexión
Para el cálculo del punto de reflexión se involucran cálculos, fórmulas, etc., donde
se obtendrá valores, para (o cual se seguirá una opción sencilla para fa
determinación de este punto en el siguiente esquema:
B
Fig. 2.7 Punto de Reflexión y alturas
WAYNE TOMAS!, Sistemas de Comunicaciones Electrónicas.
Escuela Politécnica Nacional 81Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
300H = ec.2.11
-i h(m)= tan ——- ec.2.12d(m)
Después de evaluar H y ^se hará un análisis de las siguientes inecuaciones:
H*f i\\ __ Suelo liso, reflexión especular300 16
(se considera onda reflejada)
i il > _ Suelo rugoso, reflexión difusa300 16
(no se considera onda reflejada)
2.7.2.8 Niveles de Propagación
Atenuación.- es la pérdida de energía (nivel de la señal) que produce el medio
geográfico sobre la onda por diferentes fenómenos.
Para este cálculo se considerará algunas ecuaciones:
Atenuación por espacio libre:
Ao = 32.4 [dB] + 20 log f [MHz] + 20 log d[Km] ec. 2.13
Ganancia total del Sistema
VJT ~ * t ^^tx ^^rx ce» ¿»I4
Atenuación total del Sistema
AT = Ao + Aat + Aar + Art + Arr + Aa ec. 2.15
Donde:
Escuela Politécnica Nacional 82Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifia _
Pt : Potencia de salida del Transmisor
Gtx : Ganancia de la antena Transmisora
Gne : Ganancia de la antena receptora
Aat : Pérdida en el alimentador de (a antena transmisora
Aar : Pérdida en el alimentador de la antena receptora
Art : Perdida en el circuito de ramificación lado de transmisión
Arr : Pérdida en el circuito de ramificación lado de recepción
Aa : Atenuación adicional; perdidas por reflexión, refracción, difracción
2.7.2.9 Balance del Enlace (Presupuesto de Pérdidas)
Es necesario un "Estudio de Vista" previa instalación del equipo microondas para
garantizar que la distancia y localización de los dos puntos es viable la instalación
de un equipo de microondas.
Este balance es el resultado de las ganancias menos las atenuaciones en el
enlace. El nivel de recepción (NRX) resulta de la diferencia entre la ganancia total
y las pérdidas totales:
NRX = GT - AT [dBmJ ec. 2.16
2.7.2.10 Margen de desvanecimiento y conñabílidad dd sistema
El margen de desvanecimiento viene dado por la siguiente fórmula:
FM = NRX - URX [dB] ec. 2.17
Donde:
FM: Margen de desvanecimiento
NRX: Nivel de recepción
: Umbral de recepción
Mientras que para el cálculo de (a contabilidad se utiliza la siguiente ecuación:
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83
C% = [ 1 - 2.5 *1(r9 * a * b * f [MHz] * D3 [Km] * 10 ~FM/10] * 100
Donde: a = factor de terreno
b = factor de clima
ce. 2.18
4 suelo muy plano, incluyendo trayecto sobre agua
<C * 1 suelo con cierta rugosidad, terreno promedio
0.25 suelo rugoso, montañoso, muy áspero o muy seco
0.5 zonas costeras húmedas
0.25 zonas interiores
0.125 zonas montañosas secas
Con todas estas ecuaciones se analiza la propagación del Sistema y de cada uno
de los puntos involucrados en el enlace.
A continuación se presentan las variables a transmitirse por el medio de
comunicación.
2.8 VARIABLES PARA SUPERVISIÓN, MEDICIÓN Y CONTROI
Las variables para la supervisor), medición y control que las MTU's recogerán de
cada campo se describe en la siguiente tabla, la información de cada MTU se
transmite hacia el Centro de Control Maestro, por el medio de transmisión
existente.
CÓDIGO
1
2
3
4
5
NUMERO DEMEDICIONES
3
1
3
3
1
TIPO
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN YCONTROL
MEDICIÓN
MEDICIÓN
LONGITUDBYTES
20
4
20
20
8
DESCRIPCIÓN
Amperios 3 0 magnitud y ángulo de faseAmperios Neutro magnitud y ángulo defase
Kilovolttos 3 0 fase-fase magnitud yángulo de fase
Kilovoítios 3 0 fase-neutro magnitud yángulo de fase10 componente de secuencia cero decorriente
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84
6
7
8
9
10
11
12
| 13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
í25
26
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN YCONTROL
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN
INDICACIÓN(2EST)
INDICACIÓN(2EST)
INDICACIÓN(2EST)
INDICACIÓN(2 EST) YCONTROL
INDICACIÓN(2 EST) YCONTROL
INDICACIÓNY CONTROL
MEDICIÓN
MEDICIÓN
8
8
8
8
4
4
4
4
4
4
4
4
4
1
1
1
1
2
2
2
11 componente de secuencia positiva decorriente12 componente de secuencia negativa decorriente
KV1 componente de secuencia positiva
KV2 componente de secuencia negativa
Factor de potencia (Adelanto / atraso)
Frecuencia
Kilovatios 30
Kilovars 3 0
Kilovatios- hora 3 0 (ENERGÍA ACTIVA)
KSovare- hora 3 0 (ENERGÍAREACTIVA) :
Temperatura
Presión j
Velocidad
ENERGIZADO O ENCENDIDO (ON>
DESENERGIZADO O APAGADO (OFF>
INDICACIÓN DE FALLA
ABIERTO O ABRIR (OPENJ
CERRADO O CERRAR (GLOSE)
TAPS
CONTADOR DE FLUJO DE DIESEL(Ingreso a la turbina j ¡CONTADOR DE FLUJO DE GAS(Ingreso a la turbina)
Tabla 2.7 Datos Característicos que se tomarán en las MTl/'s en Centrales de Generación
En la tabfa anterior se puede observar tanto el tipo de variable como la longitud de
(a misma, cada una de estas mediciones se tomarán en cada uno de los campos
donde este presente una unidad terminal maestra.
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85
A continuación se presenta la tabla de las variables a medirse en cada uno de los
pozos involucrados en este proyecto, la RTU de cada pozo recolectará esta
información y transmitirá hacia la MTU.
" •CÓDIGO
1
2
3
10
11
12
14
17
19
20
21
NUMERO DEMEDICIONES
3
1
^^— J3
t 11
1
1
1
1
1
TIPO
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN YCONTROL
MEDICIÓN
MEDICIÓN
MEDICIÓN YCONTROL
MEDICIÓN
INDICACIÓN(2 EST)
INDICACIÓN(2 EST)
INDICACIÓN(2 EST) Y
CONTROLÍNDICACION
(2 EST) YCONTROL
LONGITUDBYTES
20
4
20
4
4
4
4
4
1
1
1
DESCRIPCIÓN
Amperios 30 magnitud y ángulo de fase
Amperios neutro magnitud y ángulo defaseKilovotttos 30 fase-fase magnitud yángulo de faseKilovoltios 30 fase-magnitud y ángulo defase
Frecuencia
Kilovatios 3 0
Kilovars 30
ENERGIZADO O ENCENDIDO (ON)
DESENERGIZADO O APAGADO (OFF)
\BIERTO O ABRIR (OPEN)
CERRADO O CERRAR (CLOSE)
Tabla 2.8. Variables o medidas nue se temarán en cada uno de los pozos
Estas variables se transmitirán a través del enlace de comunicaciones escogido,
realizando la transmisión de la información desde las Unidades Terminares
Remotas hacía fas Unidades Terminales Maestras.
Después de analizar toda la teoría de microondas los cálculos se lo realizan por
medio del programa de comunicaciones PathLoos, cuyos cálculos se presentan a
continuación en una tabla de resumen de ios enlaces.
Perfil
Se puede observar el perfil del pozo No. 1 del campo Lago Agrio, para dicho perfil
se toma datos de mapas cartográficos del Ecuador efe los campos Lago, Sacha y
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacaptóa
86
Shushufindi, este proceso se lo realiza para el resto de pozos, en el perfil se
puede observar el relieve del terreno, la zona de Fresnel y la altura de los árboles.
POZO # 1
c
"5>
ÜJ
285
0.00 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40
distancia [Km]
fig. 2.8 Perfil, altura de los árboles y zona de Fresnel del pozo Lago No.l
Los perfiles se realizan en el programa PathLoss. los datos tomados de los
mapas cartográficos se ingresan al programa para que el perfil sea graneado y los
perfiles resurten más reales.
La influencia de la esfericidad de la tierra se lo determina por medio de la
ecuación 2.2 y este valor se hace despreciable para enlaces menores a 10 Km.
Para el cálculo de la Zona de Fresnel se utiliza la ecuación 2.3, la frecuencia de
operación a utilizarse es de 1.5 GHz, este valor se toma de acuerdo al Plan
Nacional de Frecuencias dada por la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones.
Además de la zona de Fresnel, el programa PathLoss también realiza el cálculo
de la altura de las torres y se ha considerado la influencia de la vegetación, por
su ubicación en el Oriente ecuatoriano, ya que esta es espesa; la altura
Escuela Politécnica Nacional 87Escuela de IngenieríaCristinaGamboa Guacapiña
aproximada de los árboles oscila entre 20 y 25 m dependiendo de la ubicación del
campo.
Los niveles de propagación dependen de las atenuaciones que se presentan en
el enlace. Para el cálculo de la atenuación por espacio libre se utiliza la ec 2.13.
Las atenuaciones adicionales que se consideran en los enlaces son:
Atenuación del cable: El cable que se sugiere para este trabajo tiene la
característica de ac = 5.8 dB /100 m, longitud aproximada que se utiliza para la
conexión de la antena con cada estación de comunicaciones remota.
Atenuación efe los equipos: Se considera 2 dB para el equipo transmisor y 2 dB
para ef equipo receptor, es decir la atenuación total de los equipos es: o«, = 4 dB.
Atenuación por puntería: Para transmisión se considera 1.5 dB y para recepción
1 dB, entonces da un total de 2.5 dB por atenuación por puntería: ctp = 2.5 dB.
Las ganancias en el enlace son:
Potencia del transmisor: Se utiliza un equipo de 15 W, que equivale a 41.76
ídBm].
Ganancia de las antenas: Para este tipo de enlace se utiliza antenas
parabólicas, paneles y omnídireccionales de diferentes tamaños, la ganancia de
esfas antenas se ingresa en el programa PathLoss para los cálculos respectivos
del resto de datos que se involucran con esta información.
Para el cálculo del balance de pérdidas se relaciona con el resultado de las
ganancias totales menos las atenuaciones totales, se obtiene este dato con fa ec.
2.16.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
88
La contabilidad del sistema se calcula con el programa antes mencionado,
cada una de las contabilidades se encuentran resumidas en la tabla de datos.
A continuación se presentan las tablas de los equipos a utilizarse y de los datos
calculados por el programa PathLoss.
Capacidad del Sistema:
Tráfico de Voz:Velocidad SCADA:
Estación Central 1+1:
ErlangKbpsRTU's por Grupo
QoS
AGUARICO
ID
1.011.021.031.041.051.061.071.081.0€1.101.111.121.131.141.153.004.014.024.034.044.054.064.074.084.094.10,4.114.124.13
Campo
LAGO
SHUSHUFiNDl
Estación RemotaPozo No.
123
11B1317182224252632333441
Shushufindi1235678
91014151920
HC-24 1+1
1
SLIM 10 Micro II
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ServiciosRequeridos
DATOSSCADA
111111111111111
1111111111111
Total deCircuitos
11111111111111101111111111111
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
89
4.144.154.16'4.174.184.194.204.214.224.234.244,254.264.274.285.015.025.035.045.055.065.07Í5.085.095.1
5.115.12
JJ3|5.145.155.165.175.185.195.2
5.215.22Í5.23J5.245.25!
5.265.275.285.295.3
6.006.016.026,036.046.05
SACHA
2224272830313541
42B4345464849515357
59616263646567686972737576808183848586878889909192949599
Sacha Central3238566671
1
L_t11111111111111111111111111111111111111111111
11111
111111111111111111i11111111111111111111111111
11í
11
11111111111111111111111111111111111
r~~ 1111111111011111
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
90
6.066.076.086.096.10
117121123125137
TOTAL: 1 1
11111
83
11111
83
1111
83
Cuadro 2.9 Tabla de los equipos a utilizarse en la transmisión de los datos.
En el siguiente cuadro se resume los datos obtenidos por el programa de enlaces
PcthLoss, en el que se observan número de pozo de cada campo, tipo de antena,
cable que se usa, altura de las torres y disponibilidad o confiabilidad del sistema
de comunicaciones de cada uno de los puntos involucrados en este proyecto.
acoples en 1.S .GH=
No.
1
É567
69101112131415
16
17
18192G-212223
Campo
LAGO
SHUSHUFINDI
Pozo No.
LAGOAGRIO
123
11B13171822242526323334
41Shushuflndi
Central123567
Antenas
Panel-6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.9m
1
1
2.4m 1.2m
1
1
1
1
1
1
1
OMNI
1
2
Cable coaxial(m)
1/2"
4534
34
3434
34
453445
7/8" 1}
65
404534
3445
34
453434
34
200
40
40
ALTURA DE
TORRE mts
50
3035243524243524242424352424
24
100
243035243530
Disponibilidad
%
99.99999.99699.99599.96799.98799.99699.99799.99899.99899.98399.95399.96899.99999.99799.994
99.999
99.99499.99599.97499.99299.99799.998
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
91
24252627282930313233343536373839404Í4243444546474849
J>P_.§152J53545556
5859606162
J?3_6465666768
7071727374
8910141519202224272830313541
42B4345464849515357596162636465676869727375768081838485868788899091929495
111111111
|_J_111
11111111111111111111111111111111í111
11
3434 J
Í ^J45 i
3445
45454545454545454545454545454545454534454í>3445
L454534
45454545343445454545
LJM_h~34~^45
454545
60
60
60
24[ 24
I— 24I 35
502435503535
"" 353535353535
, 35 J3535353535353535352435¿0
24353535245035353535242435353535242435353535
99.99799.99499.999 j99.99899.96799.99299.98499.98999.996 i99.995Í99.98599.99799.97899.99399.996 í99.995 !
i_9íL885_j99.9973?ÚO OOKw.vm99.99599.99499.9999999699.96 /99.99299.90899.99499.995&I.3ÍH
99.99299.99799.99899.99799.96 f99.99299.96899.97699.967 I99.99699.96999.99999.98599.96230.07Z99.99499.95999.99999.98599.99799.95999.999
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
92
75
76
777879608182838485oc
SACHA
99SachaCentral
3238566671117121123125«'ÍT
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
1
45
454545454545454545¿c
35
100353535353535353535oc
99.985
99.98799.96999.99999.98599.96499.96999.99999.98599.989rwi rtOT
TOTO.: 3 J
Cuadro 2.10 Datos del típo de antena, altura de las torres, tipo de cubica y tuuííaüuiuaü
DIS
EÑ
O D
E U
N S
ISTE
MA
DE
CO
MU
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de
2.4
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s
Escuela Politécnica Nacional 94Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
2.o TR 4NSMISIÓN SATELITAL
Hav muchos factores que determinan en gran medida el éxito o fracaso de un
enlace satelital, por lo tanto estos factores que ocasionan la degradación de la
señal son: lluvia, nieve, la absorción atmosférica, pérdidas por el espacio libre,
etc.
Las frecuencias de las portadoras más comunes, usadas para la comunicación
por satélite son las bandas Kc y Ku. Diferentes frecuencias de subida y bajada se
usan para prevenir que ocurra repetición, entre más alta sea la frecuencia de la
portadora más pequeña es el diámetro requerido de la antena para una ganancia
específica.
Esencialmente un sistema satelital consiste de tres secciones: modelo de subida,
un transponder satelital y un modelo de bajada.
2.9.1 MODELO DE SUBIDA
Es el principal componente dentro de la sección de subida de un sistema satelital,
es el transmisor de la estación terrena, este elemento se caracteriza por el PIRE
(Potencia Isotrópica Radiada Efectiva), por lo tanto esto de hecho esta
relacionado a la potencia del transmisor y la ganancia de la antena en la
frecuencia de transmisión.
Un típico transmisor de la estación terrena consiste de un modulador de IF
(Frecuencia Intermedia), un convertidor de microondas de IF a RF (radio
frecuencia), una amplificador de alta potencia (HPA) y algún medio para limitar la
banda del último espectro de salida. "
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
95
Al transporderdel Satélite
Convertidorascendente
Banda beseen KDM oPCM/TDM
Fíg, 2.9 Modelo de sabida del satélite: d modulador de IF convierte las señales de banda base de
entrada a una frecuencia intermedia modulada, el convertidor convierte la IF a una frecuencia
de RF, el HPA proporciona sensibilidad y potencia de salida para propagar la señaj al
transponder satelital.
2.9.2 TRANSPONDER SATELITAL
Es un segmento de 500 MHz que tiene un satélite (en cada polarización); esta
asociado a una cadena de convertidores y amplificadores, cada satélite de
comunicaciones tiene al menos un transponder. El transponder es considerado
como el componente activo dentro del satélite de comunicaciones.
Un transponder satelital típico consta de un dispositivo para limitar la banda de
entrada (BPF), un amplificador de bajo nivel y un filtro pasa bandas de salida, ver
fig 2.10, tienen varios tipos de cobertura como son: global, hemisférico, zonal o
puntual, esta determinado por el lóbulo de radiación de la antena.
2.9.2.1 Funciones Principales de un Transponder
Las principales funciones de un transponder en un satélite son:
• Amplificación de la señal, la amplificación debe estar entre 100 -120 dB.
'' WAYNE TOMAS1, Sistema de Comunicaciones Electrónicas, Segunda edición.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCnstina Gamboa Guacapifla
Aislamiento de canales adyacentes.
Traslación de frecuencias del enlace de subida (Uplink) a la frecuencia del
enlace de bajada (down línk).
Amplificación de potencia de las señales para el enlace de bajada, con un
aceptable grado de distorsión y envió a la antena transmisora satelital.
Traslator de frecuencia
A la estaciónterrena 4 o 12OH?.
De la estaciónde IB tiara 6 o14GHz
Fig. 2.11 Transponder del satélite: el BPF limita el ruido total aplicado a la entrada det LNA, la salida
dd LNA aumenta a un Iraslator de frecuencia, que convierte la fncutnáa de subida de banda
alta a una frecuencia de bajada de banda baja, el amplificador de potencia, amplifica la señal
RF.
Cada canal de RF del satélite requiere de un transponder. El uso de un ancho de
banda determinado esta dado por el equipamiento de la estación terrena.
2.93 MODELO DE BAJADA
La estación terrena forma parte del modelo de bajada y se caracteriza por una
figura de mérito de la antena satelital (G/T) y la frecuencia Intermedia (IF) de
banda ancha. Un receptor de estación terrena incluye un BPF de entrada, un
LNA y un convertidor de RF a IF, para lo cual BPF limita la potencia del ruido de
entrada al LNA, el LNA es un dispositivo altamente sensible, con poco mido, tal
como un amplificador de diodo túnel o un amplificador paramétnco. ti convertidor
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
97
de RF a IF es una combinación de filtro mezclador / pasa-bandas que convierte la
señal de RF recibida a una frecuencia de IF.
Del transponder
ifel Sfltélttíí
Convertidor descendente
Banda basefuera FDMoPCMTDM
Fig 2.12 Modelo de bajada del satélite.
La asignación de frecuencias para comunicaciones satelitales se detallan a
continuación:
BANDA
Banda C
Banda X (Militar)
Banda Ku
Banda Ka
FRECUENCIADOWNLINK
4GHz.
7.250-7.750 GHz
12GHz
20 GHz
FRECUENCIAUPLINK
6 GHz
7.900-8.400 GHZ
14 GHz
30 GHz
PROBLEMAS
InterferenciaTerrestre
Lluvia
Lluvia, costo deequipamiento
Tabla Zl 1. Tabla de añgnadáa de frecuencias para comnaícacioaes satelitales.
Eí ambiente determina en gran medida ei éxito o ei fracaso de un enlace sateiiíai y
es aquí donde se generan las mayores pérdidas, ocasionadas por largo trayecto
de la señal propagada desde un satélite.
hscuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
98
Satélite
Estación TornaríaRamota
fig. 2.13. Modelo de subida y modelo de bajada.
2.93.1 Método de Múltiple Acceso al Satélite u
Múltiple acceso esta definido como una técnica donde más de un par de
estaciones terrenas pueden simultáneamente usar un transponder del satélite.
La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite involucran un
número grande de estaciones terrenas comunicándose una con la otra a través de
un canal satelital (de voz, datos o video). El concepto de múltiple acceso
involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas
interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder.
Esas portadoras pueden ser moduladas por canales simples o múltiples que
incluyen señales de voz, datos o video.
Existen muchas implementacjones específicas de sistemas de múltiple acceso,
pero existen solo tres tipos de sistemas fundamentales:
Frecuency-division múltiple access (FDMA): Acceso múltiple por división de
frecuencias. Este tipo de sistemas canalizan el transpondedor usando múltiples
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
99
portadoras, donde a cada portadora le asigna un par de frecuencias. El ancho de
banda total utilizado dependerá del número tota! de portadoras. Existen dos
variantes de esta técnica: SCPC (Single Channel Per Carrier) y MCPC (Múltiple
Channel Per Carrier)
Time-úMsíon múltiple access (TDMA): El Acceso múltiple por división de
tiempo esta caracterizado por el uso de ranuras de tiempo asignadas a cada
portadora. Existen otras variantes a este método, el más conocido es DAMA
(Demand Access Múltiple Access), el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a
fa demanda del canal.
Code-dMsíon muftiple access (COMA): Ei Acceso múltiple por división de
código mejor conocido como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una
técnica de modulación que convierte la señal en banda base en una seña!
modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce sobre una
banda de magnitud más grande que la que normalmente se necesita para
transmitir la señal en banda base por sí misma.
Es una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro común de
radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares. Esta técnica se
apfica en comunicaciones vía satélite particularmente para transmisión de datos a
bajas velocidades.
2.9.3.2 Comparación de los Métodos de Acceso Múltiple
MÉTODO
FDMA
¡DESCRIPCIÓN i
Asignación de Frecuencias,acceso continuo y controladodel canal.
Se recomienda cuando ¡existen pocos nodos conmucho tráfico, con pocoancho de banda avelocidades bajas (menores ¡que 128 Kbps). i
VENTAJAS
-Disponibilidad fija delcanal
•No se requiere controlcentralizado
-Terminales de bajocosto.
-Usuarios con diferentescapacidades pueden ser
DESVENTAJAS 1
-Requiere backoff deintennodutactón (bandasde guarda), esto reduce elcaudal eficaz deltransponder. j
-Sistema muy rígido,cambios en la red hacendifícil ef reasignamtento.
-El ancho de banda se :
hUp//members. tripod. com/evenliom/fimdatel/ viasat02.html
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100
TOMA
TDMA
SCPC/FDMA bene unacapacidad del 100% (ceroretardos) :
Asignación de ranuras detiempo. Cada portadoraocupa diferente ranura. Serecomienda para muchos ¡nodos con trafico moderado. '.
DAMA se recomienda paramuchos nodos con pocotráfico.
TDMA tiene una capacidad idel 60% al 80%.
Asignación de códigos acada usuario.
COMA Capacidad del canalriel 10%
'
acomodados.
-Optimizadón del anchode banda
-La potencia y ancho debanda del transpondedores totalmente utilizado.
j
-Se trasmite a bajapotencia
-Control no centralizado,canales fijos.
-Inmune a la interferencia
¡
incrementa conforme elnumero de nodos
-Tiempos de guarda yencabezados reducen elcaudal eficaz.
-Requiere desincronización |centralizada. I
-Terminales de alto costo
-Requiere de gran ancho
-Existe un número limitadode códigos ortogonales. ¡
-Trabajan soloeficientemente convelocidadespreseleccionadas.
I
Tabla 2.12 Tabla de comparación délos métodos de acceso múltiple para enlace satelital.
2.9.4 SERVICIOS SATELITALES
Para realizar el enlace satelital se puede contar con varios servicios, por lo tanto
IMPSATEL presta los servicios denominados: Vsat, Dataplusl, Dataplusll,
Interplus, Difusaí, Troncal e Internet, cuyo detalle se explica a continuación:
2.9.4.1 Servicio Vsat (Very Small Aperture Terminal)
Es orientado a clientes que requieran conexión con diversos puntos dispersos
(multípunto - configuración estrella), especialmente para aplicaciones de consulta
y transacciones. Todas las micro estaciones terrenas Vsat se comunican a través
del satélite con la estación maestra (HUB Vsat), la que administra y controla el
óptimo funcionamiento del sistema.13
13 Ver anexo Comunicación Satelital
Escuela Politécnica Nacional 101Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
El control de la red satelítal se realiza a través del Centro de Control del Sistema,
que cumple funciones de supervisión, diagnóstico, configuración de usuarios,
administración de la red, etc. Este servicio se encuentra operando en la banda C,
satélite PAS -1 de Panamsat, con una Outroute de 512 Kbps y tecnología TDM
(Transmisión desde el HUB a las remotas) y 2 Inroutes de 128 Kbps con
tecnología TOMA (Transmisión de las remotas hacia el HUB).
2.9.4.2 Servicio Data plus I, II
Este tipo de servicios nos permite dar soluciones a los requerimientos de
comunicaciones de alta capacidad entre dos puntos cualesquiera del ámbito
nacional. Utiliza tecnología SCPC (Single Channel Per Carrier).
Estos dos servicios permiten establecer circuitos digitales punto a punto vía
satélite, con interfaz normalizada V.35 / RS232 / RS449 y transparentes al
protocolo, estos circuitos por ser permanentes, tienen asignado para su uso
exclusivo un determinado ancho de banda satelital. El uso de muftiplexores
adecuados en ambos extremos, permite combinar diversas informaciones
digitales para su transmisión simultánea por un mismo circuito, pueden de esa
forma combinarse canales de datos de distintas velocidades y protocolos.
Sus componentes son: LNA (amplificador de bajo ruido y frecuencia de banda C a
banda L), amplificador de potencia SSPA de 5W / 10 W / 20W, conversor de
frecuencia de banda L a banda C y fuente de alimentación módem satelital y en
caso necesario un multíplexor.
El tener el servicio Dataplus I, implica que uno de los extremos del clientes se
conecta a través de una solución de última milla (mícroondas, cable, fibra) al
tefepuerto de Impsat.14
Ver anexo Comunicación Satelital
Escuela Politécnica Nacional 102Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
Para el caso del servicio Dataplus II, ninguno de los extremos del cliente se
conecta al telepuerto, por lo que las estaciones se encuentra instaladas
directamente en la casa del cliente.15
SCPC (Single Channel Per Carrier).- Canal único por portadora se usa para
enlaces superiores a 64 Kbps y representa una tecnología ampliamente utilizada
en el campo de las telecomunicaciones por satélite. Tiene codificación,
permitiendo corregir errores, permite la transmisión de datos, voz y video. El
sistema SCPC consiste en transmitir una señal digital en una frecuencia fija a la
cual se le llama portadora.
Puede ser utilizada tanto por técnicas de modulación digital como analógica. La
ventaja principal de SCPC es que está arquitectura permite una conexión total
entre dos canales cualesquiera de la red. Cada canal requiere de un módem
separado en cada estación terrena, por lo tanto el equipo terrestre se incrementa.
Cada portadora requiere un cierto porcentaje de banda de protección sobre el
transpondedor, entonces requiere de mayor ancho de banda que otras técnicas.
2.9.4.3 Servicio Interplus
Este servicio es similar al servicio Dataplus, pues la diferencia radica en que uno
de los puntos se encuentra en otro país; es decir, es un servicio internacional.
2.9.4.4 Servicio Difusa!
"Broadcast de datos", es un servicio creado para los clientes que deseen difundir
información, esto es, boletines, difusión de noticias, etc. Es un servicio de
alcance nacional e internacional, y el cliente solo necesita un canal de acceso de
su host hasta el telepuerto.
Ver anexo Comunicación Satélite!
Escuela Politécnica Nacional 103Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
2.9.4.5 Servicio Troncal
Este servicio hace uso de la tecnología SCPC y sus principal característica es la
conectar los telepuertos, y a través de una solución de última milla llegar desde
los telepuertos a la casa del cliente.16
2.9.4.6 Servicio Internet
(mpsat brinda este servicio conectando la red LAN (TCP/IP, al nodo Internet de
Impsat; con acceso dedicado e ilimitado tanto en el tiempo como en la cantidad de
información.
2.9.5 PARÁMETROS DEL SISTEMA SATELITAL
Los parámetros que se usarán para el cálculo del enlace satelital se describen a
continuación:
2.9.5.1 Potencia de transmisión y energía de Bit
Los amplificadores de alta potencia usados en los transmisores de la estación
terrena y los tubos de onda progresiva usados de manera normal, en el
transponder de satélite, son dispositivos no lineales; la ganancia depende del
nivel de la señal de entrada.
Un parámetro más importante que la potencia de la portadora es la energía de
bits (Eb), que matemáticamente es:
E*=Pt*T>=%r «-2-19Jb
en donde:
Eb = energía de un bit (joules por bit)
16 Ver anexo de Comunicaciones Satelitales
Escuela Politécnica Nacional 104Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
Pt = potencia total de la portadora (watts)
Tb = tiempo de un bit (segundos)
2.9.5.2 Potencia Isotrópica Radiada Efectiva (PIRE)
Se define como una potencia de transmisión equivalente y se expresa
matemáticamente como:
PIRE =Pr*At ec 2.20
donde:
PIRE = potencia Isotrópica radiada Efectiva (watts)
Pr = potencia total radiada de una antena
At = ganancia de la antena transmisora (dB)
PIRE(dBW) = Pr (dBW) + At(dB) «. 2.11
Con respecto a la salida del transmisor:
Pr = Pt - Lbo - U ec. 2.22
Por tanto:
PIRE= Pt - Lbo - Lbf + At M. 2.23
en donde:
Pt = potencia de salida real del transmisor (dBW)
Lbo = pérdidas por respaldo de HPA (dB)
Lbf = ramificación total y pérdida de alimentador (dB)
2.9.53 Temperatura de ruido equivalente
N = K*T*AB ec. 2.24
En donde:
N = potencia total de ruido (Watts)
K = cte. de Bottzmann (joule / ° K) = 228.6 dB
Escuela Politécnica Nacional 105Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
AB = ancho de banda (Hz)
T = temperatura ambiente (° K)
Se tiene:
NF = \ — ec.2.25r
por lo tanto:
Te = temperatura de ruido equivalente
NF = figura de ruido expresada como un valor absoluto
T = temperatura ambiente
Te = T(NF-1) ec. 2.26
Te(dBK) = 10logTe ec.2.2?
2.9.5.4 Densidad de Ruido
Nn = — = K*Te ec.2.280 AB
donde:
NO = densidad de ruido (W / Hz)
N = potencia de ruido total (watts)
Expresado en logaritmo:
No (dBW / Hz) = 10 log N - 10 log AB «. 2.29
= 10 log K+10 log Te
2.9.5.5 Relación de densidad de portadora a ruido
C CJ^_ = _ ec. 2.30
Escuela Politécnica Nacional 106Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
En logaritmo
= C(dBW)-N0(dBW) ec.2.31
2.9.5.6 Relación de densidad de energía de bit a ruido
C
^ #*/* N fb
AB
Entonces:
ec.2.33
ec. 2.34
h
2.9.5.7 Relación de ganancia a temperatura de ruido equivalente
O Ar+A(LNA)
T T1 e 'e
por lo tanto:
— (dB~l) = Ar (dB) + A(LNA)(dB) - Te(dBK)* a
2.9.6 ECUACIONES DE ENLACE DEL SISTEMA SATELITAL
El rendimiento de error de un sistema satelrtal es bastante predecible, la siguiente
figura nos indica un diagrama de bloques simplificado de un sistema satelitaí e
identifica las diferentes ganancias y pérdidas que pueden afectar al rendimiento
del sistema.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
107
UPA
Transmisor de laestación terrena
U
LNAG/T.U,
i*
HPA
Transponderdel Satélite
U LNA C/NG/T«
Receptor délaestación terrena
fig. 2.14 Sistema satelítal global indicando las ganancias y pérdida involucradas en los modelos desubida y bajada.
Donde:
HPA: Amplificador de alta potencia
P,: Potencia de salida HPA
Lbo: pérdida por respaldo
Lf: pérdida del alimentador
Lb: pérdida de ramificación
At: ganancia de (a antena transmisora
Pr: potencia total radiada = Pt - Lbo - U - U
PIRE: potencia radiada isotópica efectiva = Pr*At
Lu . pérdidas de subida adicionales debido a la atmósfera
Lp: pérdidas de trayectoria
Ar: potencia de la antena receptora
G/Te relación de ganancia a ruido equivalente
U : pérdidas de bajada, adicionales debido a la atmósfera
LNA: amplificador de bajo ruido
C/T : relación de portadora a ruido equivalente
Escuela Politécnica Nacional 1 08Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
: relación de la densidad de portadora a ruido
Éb/N0: relación de la energía de bit a ruido
C/N : relación de portadora de ruido
2.9.7 ECUACIONES DE ENLACE SATELITAL
Para medir o cuantificar un buen enlace satelital se debe tomar muy en cuenta la
relación Portadora a ruido (C/N, Carrier to Noise) que se genera al hacer unos
cálculos con los parámetros del enlace.
Primero se debe calcular la relación portadora a ruido del enlace de subida
(C/Nup), después se deberá calcular (a relación portadora a ruido pero ahora del
enlace de bajada
2.9.7.1 Ecuación de Subida
Estas ecuaciones consideran solo las ganancias y pérdidas ideales, así como los
efectos de ruido térmico asociadas a un transmisor, receptor de la estación
terrena y transponder del satélite.
donde:
K T
En donde U y U son las pérdidas atmosférica de subida y de bajada adicionales,
respectivamente. Las señales de subida y de bajada deben pasar la atmósfera de
la Tierra, pudiendo ser absorbidas por la humedad, partículas en el aire.
G/Te = ganancia de la antena receptora más la ganancia del LNA divida por la
temperatura de ruido equivalente de entrada.
Expresada en logaritmo:
Escuela Politécnica Nacional 109Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
ec.2.35
por lo tanto:
o , _,— (dBK ) — L (dB) — K(dBWK) ec. 2.36T.
2.9.7.2 Ecuación de bajada
— ec. 2.37T.
En logaritmo:
Nup— -10*log/v-10*log/:ec.2.38
Se concluye:
7= PIRE(dBW) - Lp (dB} + — (dBK ~l}-Ld (dB) - K(dBWK) ec. 2.39
2.9.8 CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS PARA EL ENLACE SATELITAL
Las antenas a utilizarse son de marca Prodelin, las antenas de 3.8 metros de
diámetro son para las estaciones maestras y las de 1.8 m son para cada una de
las estaciones remotas que estarán ubicadas en cada uno de los pozos para su
comunicación, el resto de equipos son de diferentes fabricantes, pero compatibles
con cada uno de los equipos a utilizarse para dicho propósito.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
no
CARACTERÍSTICAS DE LAS ANTENAS
Las especificaciones de las antenas a utilizarse en eí enlace satelital son de
marca Prodelin y se describen a continuación:
PARÁMETROS
Frecuencia de transmisiónFrecuencia de recepción
Ganancia en transmisión (dBi)Ganancia de recepción (dBi)
Eficiencia de la antena
G/T con lluvia
Temperatura de ruido a 40°
ANTENA DE 3.8METROS
5. 845- 6.425 GHz3.625- 4.2 GHz
42.1 dBi46 dBi
0.75
23.9
19
ANTENA DE 1.8METROS
5.850 -6.425 GHz3.625 -4.2 GHz
35.5 dBi39.5 dBi
0.65
22.73
20
Cuadro 2.13 Espeeükadones Técnicas de las antenas Prodelin
El equipo de RF tiene las siguientes características:
m— M AM iv^m A%tksc.ooi\ir\/i\sn
Frecuencia de salida
Frecuencia de entrada
Potencia de salida
CARACTERÍSTICASDEL TRANSMISOR
5.845 - 6.425 GHz
70 MHz ±18 MHz
5W (+ 37 dBm)
CARACTERÍSTICASDEL RECEPTOR
70 MHz ± 18 MHz
3.625- 4.200 GHz
5W(+15dBm)
Cuadro 2.14 Características requeridas para la unidad de RF
La unidad interior debe incluir un modulador, un demodulador y un puerto para
conexión de equipos de campo o una RTU en nuestro caso, cuyas características
son las siguientes:
DESCRIPCIÓN
Rango de frecuencia de operación
Tipos de modulación
PARÁMETROS
50 a 90, 100 a 180 MHz
BPSK, QPSK, 8PSK, 16 QAM
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapina
111
Velocidad de transmisión 9.6 Kbps a 20 Mbps
MODULADOR
Potencia de Salida
Pérdida de retomo de salida
Impedanda de salida
+5 a -30 dBm, en pasos de 0.1 dB
17 dB
50 £i
DEMODU LADOR
Potencia de entrada en portadora
Potencia de entrada máxima
Impedanda de entrada
Rango de adquisición de la portadora
Pérdida de retomo de entrada
- 1 5 a - 55 dBm
0 dBm o + 40 dBm
son
+ 35KHZ
20 dB mínimo
Cuadro 2.15 Características de la unidad interior
Los cálculos del enlace satelital se lo realizaron mediante el programa de Intelsat
denominado LST versión 3.2, cuyos datos se encuentran en el capítulo de
anexos Comunicaciones satelitales.
1.10. TRANSMISIÓN POR FIBRA ÓPTICA
En contraste, con la tecnología de fibras, el ancho de banda excede los 50,000
Gbps, muchos investigadores se están esforzando por encontrar mejores
materiales. En la practica se limita alrededor o cerca de 1 Gbps esto se debe a la
incapacidad para convertir con mayor rapidez las señales eléctricas a ópticas.
La fibra óptica tiene un gran ancho de banda, así como una total inmunidad af
ruido y a (a interferencia electromagnética, su atenuación es casi nula.
Un sistema de transmisión óptico tiene tres componentes: la fuente de luz, el
medio de transmisión (una ultra delgada fibra de vidrio) y el detector.
Escuela Politécnica Nacional 112Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
Convenáonalmente, un pulso de luz indica un bit 1L y la ausencia de luz indica un
bit OL.
Se tiene dos tipos de fibras óptica:
• Monomodo: La fibra actúa como una guía de onda y un solo rayo de luz se
propaga. Son más caras que las muttimodo pero pueden utilizarse en
mayores distancias (varios Gbps en 30 Km). En velocidades menores se
puede llegar a mayores distancias sin repetidores.
• Multimodo: múltiples rayos son transmitidos al interior de la fibra, en este tipo
de fibras cada rayo tiene diferente modo de propagación.
En fibras monomodo el diámetro del medio esta en el orden de 8 a 10 micrones,
mientras que el multimodo el diámetro de la fibra es alrededor de 50 micrones. La
fibra óptica es utilizada fundamentalmente en redes LAN con dos tipos de
interfaces: pasivos y activos. Los interfaces activos permiten mayores distancias
por su menor atenuación.
Se pueden utilizar dos fuentes de luz, los leds y láseres presentando está última
mejores características de transmisión pero con menor tiempo de vida y un costo
mayor.
No se puede realizar un diseño por fibra óptica por los siguientes aspectos:
• Por las características que tiene el Oriente ecuatoriano donde se requiere de
más cuidado y donde se desea realizar la comunicación es muy dificultoso
usar este tipo de medio, ya que este cable puede ser sustraído o roto y
además se tiene una dificultad de reparar un cable de fibras roto.
• La fibra óptica no es recomendable debido a su elevado costo, no solo por el
costo de la fibra sino también por su instalación, además nos saldría más caro
ya que cuando se rompa o se sustraigan deben ser reemplazados
inmediatamente.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
113
• Debido a que este proyecto tiene varios enlaces se tiene una disponibilidad
limitada de conectares.
• Para que el cable no sea sustraído se pretende ubicar por la línea de guarda
de la red de transmisión de energía, pero para este tendido se necesita que
las líneas de distribución estén sin energía, lo que se genera pérdidas de
producción entonces es perjudicial para la empresa.
• Este tipo de medio de transmisión es recomendable para redes de área local,
es decir redes LAN .
2.11. COMPARACIÓN TÉCNICA DE LAS ALTERNATIVAS
En la utilización de los medios para transmisión de datos se tiene tas siguientes
comparaciones entre las dos alternativas:
CARACTERÍSTICAS
Retardo de propagación
Velocidad de transmisión
Ganancia de transmisión
Ganancia de recepción
Relación S / N
Cobertura territorial
Ancho de banda
En obstrucción
Costo del proyecto
ENLACE DE
MICROONDAS
No tiene retardo
19200bps
10dBi
29dBi
baja
local
limitado
Necesidad de repetidor
Menor costo
ENLACE SATELÍTAL
540 mseg
9600 bps
46dBi
39.5 dBi
alta
Muy amplia
Gran ancho de banda
No necesita repetidor.
Mayor costo
Cuadro 2.16 Conpanckm de I» alternativas de eomunicadáii
El retardo de propagación afecta a la transmisión de los datos ya que de esta
manera no se puede tener información en tiempo real y la información que se
necesita para este proyecto es de vital importancia tener datos en tiempo real.
Escuela Politécnica Nacional 114Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifia
La velocidad de transmisión que se utiliza para el enlace de microondas es de
19200 bps, velocidad que se tiene en la especificaciones de los equipos,
velocidad suficiente para la transmisión de los datos, mientras que en el enlace
satelital se ha escogido la de 9600 bps ya que a medida que esta aumenta el
costo de transmisión es proporcional a la velocidad.
Las ganancias de las antenas para microondas son menores a las ganancias de
las antenas satetitaies. esto se debe a que las antenas de microondas se
transmiten y reciben directamente, en nuestro caso no se necesita repetidoras,
mientras que en enlace satelital el satélite actúa como repetidora, generando de
esta manera ruido y retardo.
Para microondas la funcionalidad para ba[as relaciones señal a ruido /
interferencia, mientras que el enlace satelital tiene alta S / Nv además la inclusión
de supresores de eco encarece la instalación, disminuye la fíabilidad y resta la
cafídad al cortar los comienzos de frase.
La cobertura en enlace de microondas es limitado, en tanto que para el satelital
un solo satélite tiene una cobertura nacional pero la señal se desvanece conforme
se vaya alejando del punto terrestre debajo del satélite.
Los enlaces satefitales poseen gran ancho de banda capaz de soportar miles de
canales telefónicos, mientras que para microondas tiene una ancho de banda
limitado.
El costo de los equipos para el enlace de microondas son más baratos que los
equipos para enlace satelital. no solo en equipos sino también en la utilización de
las frecuencias, entre otros aspectos.
Escuela Politécnica Nacional 115Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
CAPITULO III
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se realizará un análisis económico de las alternativas que se han
tomado en los capítulos anteriores, mediante este desarrollo se escogerá la mejor
alternativa desde el punto de vista técnico - económico.
Para el costo total del proyecto también se considerará los costos de instalación y
los costos de operación y mantenimiento, que serán descritos en las páginas
siguientes.
Para la determinación de la factibílidad del proyecto se utilizará algunos
parámetros de evaluación como:
La relación beneficio / costo que consiste en la cuantificación de los costos y los
beneficios que genera el proyecto.
La tasa interna de retorno (TIR) es un índice de rentabilidad que consiste en
encontrar la tasa de interés que permita al final de la duración del proyecto
recuperar los gastos de inversión.
El valor neto actual (VAN) determina la rentabilidad sobre la base del tiempo.
El período de recuperación, determina el plazo de recuperación de una inversión.
Con la obtención de los valores descritos se podrá obtener cual de las alternativas
de diseño es la más viable y aceptable para así tener un proyecto más óptimo y
confiable.
Escuela Politécnica Nacional 116Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
3.2 ANÁLISIS DE COSTOS
A continuación se hará un breve estudio de los términos más importantes para el
análisis de costos.
3.2.1 INGRESOS
Los ingresos deben ser registrados en el período en el que efectivamente se
obtienen y son resultado de la venta de los productos, alquiler o la prestación de
servicios del proyecto; en la evaluación se considera los estudios realizados en la
etapa de preparación del proyecto (estudio técnico, de mercadeo), en la
evaluación anterior los ingresos son los que se han obtenido hasta el momento de
realizar inversiones financieras; se deben considerar las inversiones y los
ingresos financieros que éstas generan.
3.2.2 COSTOS
Los costos del proyecto suelen clasificarse en dos grandes grupos: costos de
inversión y costos de operación.
3.2.1.1 COSTOS DE INVERSIÓN
Son los que corresponden a la generación de la capacidad de producir o
funcionar, estos costos consisten generalmente en desembolsos de tres clases: la
inversión en activos fijos, activos nominales y el capital de trabajo.
£.a inversión en activos fijos representa los desembolsos por compra de terrenos,
edificios, equipo, obras civiles, maquinaría y obras de instalación o apoyo.
La inversión en activos nominales corresponde a inversiones en activos no
tangibles, pero necesarios para hacer funcionar el proyecto como: tramitación de
patentes y licencias, transferencia de tecnologías y asistencia técnica, gastos de
constitución, capacitación, entrenamiento.
Escuela Politécnica Nacional 117Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifia
Las inversiones en capital de trabajo reflejan los fondos que tienen que ser
invertidos para conseguir activos de corto plazo e insumos para e! ciclo productivo
necesarios para el funcionamiento del proyecto. El capital de trabajo está
constituido por el efectivo, cuentas por cobrar e inventarios.
3.2.1.2 COSTOS DE OPERACIÓN
Estos costos reflejan los desembolsos por insumos y otros rubros para el ciclo
productivo del proyecto a lo largo de su funcionamiento, también se registran en el
período en el que ocurren los respectivos desembolsos. Los costos de operación
pueden clasificarse en: costos de producción, costos de ventas, costos de
administración y costos financieros. Estos a su vez se pueden subclasificarse en
mano de obra, materias phmas e insumos, arriendos, alquileres y costos
financieros.
3.3 INDICADORES DE VIABILIDAD FINANCIERA
Los indicadores nos permiten ver si un proyecto es viable o no. Para realizar el
análisis de viabilidad del proyecto se debe conocer algunos parámetros que se
necesitan para escoger la mejor alternativa como son:
3.3.1 RELACIÓN BENEFICIO / COSTO
Esta basado en la razón de los beneficios a los costos asociados con un proyecto,
nos ayuda para la toma de decisiones del proyecto.
Se puede utilizar las siguientes descripciones que deben ser expresadas en
términos monetarios.
Beneficios (B).- Corresponden a los ingresos que produce el proyecto, estos
ingresos son traídos a valor presente. Ventajas experimentadas por ef propietario.
Escuela Politécnica Nacional 118Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
Costos (C).- Son los egresos o gastos anticipados para la operación,
construcción, mantenimiento, etc., del proyecto en el tiempo esperado,
proyectados al valor presente.
Por lo tanto la relación esta dada de la siguiente manera:
_- BeneficiosBC = ¿ ec. 3.1
Costos
Donde:
BC : es la relación Beneficio Costo
Se considera que un proyecto es atractivo cuando (os beneficios derivados de su
¡mplementación exceden a los costos generados para su funcionamiento. Por lo
tanto el primer punto de este método consiste en determinar y cuantificar los
beneficios así como los costos generados.
La comparación entre estos dos términos tiene que realizarse dentro de las
mismas unidades monetarias y considerando un determinado período de tiempo.
Una razón B/C mayor o igual que 1 índica que el proyecto evaluado es
económicamente ventajoso, para lo cual el criterio de decisión es el siguiente:
Si BC > 1, se acepta el proyecto.
Si BC = 1, es indiferente entre realizar o rechazar el proyecto.
Sí BC < 1, se rechaza el proyecto, el valor presente de los beneficios es menor
que el valor presente de los costos.
VALOR PRESENTE
Es otra cantidad que puesta a ganar interés compuesto en un determinado tiempo
da la cantidad futura que se considera hoy.
Escuela Politécnica Nacional 119Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
VP VF
i i i f i i i0 1 2 3 4 5 n
Esíe factor permite determinar el valor presente VP de una cantidad futura VF
después de n años a una tasa de interés i.
VP = VF\ ec.3.2lO + 'Tj
VP = Valor presente
VF = Valor futuro o valor al año n
i = tasa de interés
Tasa efe interés i o tasa de crecimiento de capital.- es la tasa de las ganancias
que se reciben por la inversión, es decir el interés que se recibe es fa ganancia o
utilidad.
3.3.2 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)
Es la tasa de interés que hace que el valor actual de los flujos de beneficios
(positivos) sea igual al valor actual de flujos de inversión (negativos) en todo el
tiempo de vida del proyecto. Este interés reduce a cero el valor presente de una
serie de ingresos y desembolsos.
La tasa interna de retomo consiste en determinar la tasa que hace que se igualen
ios ingresos y los gastos a un tiempo determinado.
«.3-*
Entonces:
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
120
er.3.4
Siendo I los ingresos y G fos gastos o costos, por lo tanto el TIR es la tasa de
rentabilidad que permite cubrir los gastos.
El TIR también cumple con la siguiente ecuación*:
= 0 ec. 3.5
i = TIR
Ft = Flujo neto de cada año en t períodos
n = número de años.
FLUJO NETO DE CAJA
P2A
3 1
t
P4t
i Íf
2
i
\3 4 5
r
Pi
Pl
Ice- fíujos de desembolso son negativos y se representan los flujos para abajo,
mientras que los ingresos son positivos y se representan los flujo para arriba.
Son las cantidades netas que se reciben o se entregan por unidad de tiempo. El
flujo se describe la suma de ingresos (+) y desembolsos (-) que se representan en
un mismo punto de la escala del tiempo. La representación de las cantidades, y
1 THUESEN G.H. FABRICK, THUESEN GJ., Ingeniería Económica
Escuela Politécnica Nacional 121Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapífla
el momento en el que se representan los ingresos y desembolsos se conoce
como flujo de caja de inversión.
3.3.3 VALOR ACTUAL NETO (VAN)
El valor actual neto representa la suma presente que es equivalente a los
ingresos netos futuros y presentes de un proyecto. Devuelve el valor neto
presente de una inversión a partir de una tasa de interés i de una sene de pagos
futuros (valores negativos) y entradas (valores positivos). Encontrar este valor
consiste en obtener la diferencia entre el valor actualizado de los flujos de
beneficio y el valor actualizado de las inversiones y otros egresos en efectivo.
El VAN se calcula con la siguiente ecuación2:
«.3.6
VAN = valor actual neto
Ft = Flujo de caja al año t
i = tasa de interés que se espera del proyecto
n = número de años de estudio del proyecto
Por tanto se puede llegar a las siguientes conclusiones utilizando el valor obtenido
del VAN:
Si VAN > O, el proyecto debe ser aceptado.
Si VAN = O, es indiferente entre realizar el proyecto o escoger las otras
alternativas de inversión.
Si VAN < O, el proyecto no vale la pena ya que hay alternativas de inversión que
arrojan mayor beneficio.
THUESEN G.H. FABRlCK, THUESEN G.J., Ingeniería Económica
Escuela Politécnica Nacional 122Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
3.3.4 TIEMPO DE RECUPERACIÓN
El período o plazo de recuperación de una inversión, se define como la longitud
de tiempo requerida para recuperar ef costo de una inversión a partir de los flujos
de caja producidos por ella para una tasa de interés igual a cero.3
Es decir, si P = costo inicial de una inversión y si Ft = flujo neto de carga en el
período t, entonces el período de repago o recuperación se define como el valor
de n que satisface la ecuación:
ec.3.7
Según este método fa inversión es aquella que tiene un plazo de recuperación
más corto. El período de recuperación no toma en cuenta el orden cronológico de
los flujos de caja.
3.3.5 COSTOS DE INSTALACIÓN
Para el cálculo de este parámetro se aplica la siguiente fórmula:
Costo total = Costo de Instalación + Costo de operación y Mantenimiento ce. 3.8
El costo de instalación a su vez comprende lo siguiente:
Costo de Instalación = CE + MI + AS + COC «. 3.9
Donde:
CE = costo de los equipos instalados en la estación
MI = costo de la mano de obra empleada en la instalación
AS = costo de la administración y supervisión
THUESEN, H. G, FRABRYCKY W.J., Ingeniería Económica
Escuela Politécnica Nacional 123Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
COC = costo de las obras civiles que sean necesarias para la instalación
de las estaciones.
Como las estaciones terrenas para un enlace satelital tienen la infraestructura
necesaria para la instalación de esta, el COC será cero, pero para las estaciones
remotas de un enlace de microondas este valor no es despreciable y se considera
un valor de acuerdo a la altura de la torre, además consideraremos para el
cálculo, que el valor de (MI + AS) como uno solo y lo denominaremos costo de
mano de obra.
Los costos de operación y mantenimiento reflejan los desembolsos por insumos y
otros rubros para el ciclo productivo det proyecto a lo largo de su funcionamiento.
Los costos de operación se registran en el período en el que ocurren los
respectivos desembolsos, se debe tomar en cuenta que ninguna de las
alternativas aún no están en funcionamiento.
3.4 COSTOS DEL PROYECTO
Los costos del proyecto tienen que analizarse de las dos alternativas, ya sea del
enlace por microondas y del enlace satelital, por lo tanto se tendrá algunos
aspectos a determinarse:
3.4.1 COSTOS DE INVERSIÓN
Estos valores corresponden a los costos de: estudios, equipos e instalación hasta
su funcionamiento. Los recursos para el proyecto serán financiados por medios
propios que deben constar en el presupuesto general de la empresa.
Cada uno de los pozos que se encuentran con bombas eléctricas sumergibles
tendrán los mismos equipos, entonces se describe el costo de una sola estación y
luego por el número de estaciones que se involucran en el enlace.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
124
Primero se realiza el cálculo para el enlace de microondas, para lo cual se
analiza el costo de los equipos que se utilizan para esta alternativa. El costo de
estos equipos se ha consultado a diferentes proveedores vía Internet, a
continuación se describe el costo de las estaciones de comunicaciones
maestras que entran en este proyecto.
CANT
1
1
200mts
1
DESCRIPCIÓN
Repetidora HC24, incluye 8 líneas de voz, 2líneas de datos síncronos, un gabineteLTB100 para conectores voz/datos.
Antena sectoraial 180° para 1 .5 GHz,incluye conectores
Cable coaxial de 7/8 incluye el kit demontaje y conectores
Pruebas en fábrica y en sitio
TOTAL($)
COSTOUNITARIO ($)
62.475,00
2,633,75
4.325,00
20.000,00
COSTOTOTAL ($)
62.475,00
2.633,75
8.650,00
20.000,00
$ 93.758,75
Cuadro 3.1 Coitos de equipos de la estado» Maestra par» StHMhufBdi para el Sistema de Mkroondas
Se utiliza solo una estación de comunicaciones maestra, para Shushufindi, para
Lago Agrio se dispone de una estación de comunicaciones SRT-500 y para Sacha
se dispone como estación maestra una repetidora.
Para las estaciones de comunicaciones remotas se requieren los siguientes
equipos:
CANT
83
83
700mts
3000mts
DESCRIPCIÓN
Estación repetidora Micro U,incluye una linea de voz,una línea de datossíncronos y una batería.
Antena direccional para 1.5GHz, incluye conectores
Cable coaxial 7/8, incluye kitde montaje y conectores
Cable coaxial %", incluye kitde montaje y conectores
COSTOUNITARIO ($)
10.787,50
1.832,50
4.325,00
2.110,50
COSTO TOTAL($>
895.362.50
152.097,50
30.275,00
63.315,00
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
125
23
23
3
3
54
54
3
3
Torres de 24 metros
Cementación para tone de24 metros
Torres de 30 metros
Cementación para torre de30 metros
Torres de 35 metros
Cementación torre de 35metros
Torres de 50 metros
Cementación torre de 50metros
TOTAL
2.500,00
1.300,00
3.500,00
1.875,00
4.000,00
2.300,00
5.937.50
2.837,50
57.500,00
29.900,00
10.500,00
5.625,00
216.000,00
124.200,00
17.812,50
8.512,50
$1*611.099,50
Cuadro 3.2 Costos de equipos para las estaciones remotas
Todos los pozos involucrados en el proyecto disponen de estación de
comunicación remota.
El costo de tarifas por uso de Frecuencias de ios servicios de
radiocomunicaciones se calcula basándose en los parámetros de enlace de las
estaciones, al número de estas y a las frecuencias de utilización; el método de
cálculo se encuentra en los anexos.
CANT
1
1
DESCRIPCIÓN
Tarifas por autorización para uso defrecuencias cada 5 años
Tarifas por uso de frecuencias pormes (83 estaciones)
TOTAL
COSTO
TOTAL
1.062,4
63,744
COSTOTOTAL (1AÑO)Í$)
212,48
764,93
$ 997,41
Cvarfr» 3.3 Coste de otiNzacion de frecuencias para H sistema de transmisión por microondas
El costo total se lo realiza con referencia a un año. Para realizar el cálculo de
este parámetro se toma en cuenta el registro oficial vigente para este servicio y
formularios que se obtuvieron de la Secretaria Nacional de Telecomunicaciones.
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
126
Por lo tanto tos costos totales a pagar por los equipos y por el servicio de
frecuencias para el enlace de microondas son:
DESCRIPCIÓN
Costos totales de las estaciones decomunicaciones maestrasCostos totales de las estaciones decmunicacjones remotasCosto por enlace de rricroondas
Costo tota! er.iace de microondas
COSTO ($)
93,758.75
1,611,099.50
977.41
1,705,835.66
Cuadro 3.4 Costo total para la implementadón del Sistema de Microondas
A partir de este punto se realiza el análisis para el enlace sateiiíai, se
esquematiza el costo de los equipos y el costo de instalación de los mismos en
las estaciones de comunicaciones maestras:
CANT
3
3
3
3
3
DESCRIPCIÓN
Antena de 3.8 metros
Unidad de RF de 5 watios
Unidad interior
Splitter
Mano de obra
TOTAL
COSTOUNITARIO {$)
19,000,00
12.000,00
1 1 .700,00
800,00
6.525,00
COSTO TOTAL($)
57.000,00
36.000,00
35.100,00
2.400.00
19.575,00
$ 150.075,00
Cuadro 3.5 Cesto de los eqoipos e Histatoáón de las estaciones maestras
Para las estaciones de comunicaciones remotas se ha considerado (os siguientes
equipos.
CANT
83
83
DESCRIPCIÓN
Antena de 1.8 metros
Unidad de RF de 5 watios
COSTOJJNITARIO{$)
1.400,00
12.000,00
COSTO TOTAL($)
116.200,00
996.000,00
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla
127
83
83
Unidad interior
Mano de obra
TOTAL
11.700,00
3.765,00
971.100,00
312.495,00
$ 2'395.795,00
Cuadro 3.6 Costo de los equipos e instalación de las estaciones remotas
Para el cálculo del costo de íarífas por uso de frecuencias de los servicios de
radiocomunicaciones para enlace satelital, se debe considerar el número de
estaciones y si el telepuerto es nacional o internacional, para este cálculos hay
que regirse a las fórmulas que se encuentran en los anexos de este proyecto.
CANT
83
83
DESCRIPCIÓN
Derechos de autorizaciónpor cada estación VSATpor 5 años
Por estación receptora dela red por mes.
TOTAL
COSTOUNITARIO
<$)
1.200,00
120,00
COSTOTOTAL ($)
99.600,00
9.960,00
COSTO TOTAL(1AÑO)($)
19.920,00
119.520,00
$ 139.440,00
Cuadro 3.7 Costo del Sistema Satelital a utilizarse
El costo total se lo realiza con referencia a un año, por lo tanto los costos totales
a pagar por el enlace satelital son:
DESCRIPCIÓN
Costos totales de las estaciones decomunicaciones maestrasCostos totales de las estaciones decmunicaciones remotasCosto por enlace satelital
vosto tota! erases sateiitaí
COSTO ($)
150,075.00
2,395,795.00
139,440.00
¿,o&5,310.00
Cuadro 3.8 Costos totales para la implementación del Sistema Salelital
Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta
128
Los egresos se deben fundamentalmente a los costos de los equipos y a fa
instalación de los mismos. El proyecto será financiado, el 100%, con fondos
propios de la empresa, dichos fondos se encuentran incluidos en el Plan
estratégico de la empresa.
La determinación de los costos de compra e instalación de los equipos se
encuentran indicadas en las tablas anteriores.
A continuación se realiza un cuadro comparativo de los costos de las alternativas
desarrolladas en fa presente tesis, se analiza los costos totales de la cada una de
las alternativas y se escoge la de menor costo.
DESCRIPCIÓN
Estación de comunicacionesmaestra
Estación de comunicacionesremota
Utilización por uso defrecuencias
COSTO TOTAL
COSTO TOTALPOR ENLACE
M!CROONDAS($)
93.758,75
1'611. 099,50
977,41
$ 1*705.335,66
COSTO TOTALPOR ENLACESATELITAL($)
150.075,00
7395.495,00
139.440,00
$ 2'685.310,00
Cuadro 3.9 Comparación de los costos de las alternativas analizadas
Como se puede observar del análisis de costos expuesto en el cuadro anterior, la
alternativa del enlace de microondas es la que presenta menores costos
operativos, haciendo la diferencia entre las dos alternativas, por lo cual se escoge
el enlace de microondas por ser de menor costo; además es un sistema confiable
y seguro.
En este proyecto no se puede calcular el TI R y el VAN debido a que no genera
ingresos propios para el proyecto, pero este sistema de comunicaciones SCADA
ayudará para que la producción aumente en la empresa Petrolera.
Escuela Politécnica Nacional 129Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
CAPITULO IV
4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• Con la implementación del Sistema de Comunicaciones SCADA, la operación
se realizará y se agrupará en las Centrales de Generación de cada uno de los
campos; para luego ser llevada por el sistema de comunicaciones existente
hacia el Centro de Control Maestro, este centro será el responsable de la
operación del SEIP.
• La selección de topología en estrella adoptada para este tipo de datos se la
realizó de acuerdo a los requerimientos de comunicación del usuario, el cual
desea tener un control centralizado de los datos en cada uno de los campos
involucrados.
• Por lo tanto la mejor opción para el usuario será el enlace de microondas que
es un sistema de menor costo, con la mejor tecnología y flexibilidad, con una
disponibilidad del 99.99 %, que permite que el enlace sea confiable.
• Para el sistema de microondas se ha tomado como referencia las torres de
comunicaciones existentes en cada una de las subestaciones, estas torres se
utilizarán para las estaciones de comunicaciones maestras y de acuerdo a la
ubicación de los pozos a cubrir; se determina el tipo de antena y la altura de la
torres.
• Lo que se requiere es que la comunicación sea de buena calidad y confiable,
de datos sin errores; haciendo que las coordinaciones de la operación
petrolera sean efectivas.
• Los equipos que se utilizan en el enlace de microondas son de SRTelecom, se
ha escogido este tipo de equipos debido a que este sistema se encuentra
implementado en Petroproducción y así, hacer que todo el sistema sea
Escuela Politécnica Nacional 130Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña
compatible para poder solucionar problemas de operación en el menor tiempo
posible.
• Con respecto a los costos, en toda evaluación es necesario distinguir entre los
costos de operación que son deducibles de impuestos sobre la renta y los que
no se pueden deducir; esta distinción es necesaria en Eos proyectos que van a
pagar impuestos a la renta justamente para determinar el valor a pagar por
impuesto a la renta.
• Petroproducción no dispone de un sistema centralizado responsable de la
operación del sistema eléctrico de potencia, de esta manera el sistema de
comunicaciones SCADA constituye una herramienta poderosa para el control,
monitoreo y adquisición de datos a tiempo real de cada uno de los pozos de
producción, ya que sin ella no se podría llevar a cabo dicho propósito.
• El uso de algunas tecnologías de comunicación, están definidas por el costo
económico, es difícil estimar el costo preciso del proyecto debido a que cada
proyecto tiene sus equipos necesarios y específicos dependiendo de la
aplicación y del crecimiento acelerado de la tecnología que permite disponer
de sistemas más sofisticados a menor precio; sin embargo se ha podido
obtener costos gracias al Internet, contactos personales y de algunas fuentes
bibliográficas
• Se recomienda dejar las respectivas reservas de infraestructura en los equipos
de comunicaciones para una futura ampliación o integración de más pozos de
producción al sistema.
• Los equipos de cada una de las estaciones de comunicaciones maestras son
los mismos para Sacha y Shushufindí reciben los mismos datos, lo único que
cambia es el volumen de datos a ser transmitidos ya que el número de pozos
que se integran a cada estación de comunicaciones maestras son diferentes.
Escuela Politécnica Nacional 131Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapífla
• Los equipos para las estaciones de comunicaciones remotas son los mismos,
estos equipos transmiten igual número de datos hacia las estaciones de
comunicaciones maestras.
• La estación de comunicación maestra para Lago Agrio se toma como
referencia ya que se tiene en sitio y que deberá ser compatible para que no
colapse el sistema en este sitio.
• La frecuencia es independiente de cada uno de los equipos, se debe tener
compatibilidad y protocolos de comunicaciones abierto para que la
comunicación sea óptima y confiable.
Escuela Politécnica Nacional 132Escuela de ingenieríaCristina Gamboa Guacapiña
BIBLIOGRAFÍA
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Coedición Macrobrt, Prentice Hall, Inc. 1989.
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De Datos, Octubre 1999.
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Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A., 1997.
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Sistema SCADA del Proyecto de Agua Potable Mica - Quito Sur de la EMAAP-
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17. PROGRAMA PATHLOSS II, Contract Telecommunication Engineering,
Versión 2.2.
18. PROGRAMA LST, Intelsat, Versión 3.2
19.SR500 - s APUNTES DE CURSO DE FORMACIÓN TÉCNICA, Tomo I,
Edición 4, noviembre 2000.
20.SR500 - s APUNTES DE CURSO DE FORMACIÓN TÉCNICA, Tomo II,
Edición 4, noviembre 2000.
DIRECCIONES ELECTRÓNICAS
1. http://www.conatel.gov.ee
2. http://www.prodelin.com
3. http://www.comtechefdata.com
4. http://www.citel.oas.org/PCC3A/SAT/FORMULARIO%20SATELITALECUADO
R.doc
5. http://www.cite!.oas.org/PCC3/VSAT/vsat_ecuador.htm (formulario )
6. http://www.andrew.com
7. http://www.srtelecom.com
8. http://www.trianguleMicroWork.com
9. http://www.andrew.com
10. http://www.intelsat.int/[email protected]
11. http://www.supertel.gov.ee/home2.html
12. http://www.itu.int/itudoc
13. http://www.atdi.com.
Anexo 1PROTOCOLOS DE
COMUNICACIONES
IEEEStd 1379-1997 IEEE TRIAL-USE RECOMMENDED PRACTICE FOR DATA COMMUNICATIONS BETWEEN
1.3 Distributed Network Protocol (DNP) 3.0
Thc DNP protocol was dcveloped by Harris Canadá (formcrly Westronic, Inc.) in order to stabili/c thcexpansión oí unique proiocols uscd lo cominunicalc hclwccn SCADA RTUs and a varioty of IF.Ds. ThcDNP protocol uscd as ils basis scvcral IEC 60870-5 documcnts that wcrc thcn in devclopment; bul extendedand/or modiíied these to accommodate Norlh American prcfcrcnccs and practiccs. Work has bccn done tohanmonize the IEC 60870-5 documents, which werc lalcr made International Standards, with the DNP varia-tions, but this has not been completed.
DNP is essentially a three-layer protocol using the layers 1, 2, and 7 of the ISO/OSI Communications profileset. It ís specifically designed for data acquisition and control applications, and focuscs its application infor-mación in the arca of electric utility dala transmission. This recommended praclice speciñes the Level 2 sub-set implementation of DNP 3.0 as published.
1.4 IEC 60870-5 protocol
The IEC Tcchnical Commiüee 57 Working Group 03 (TC57 WG03) was chartcrcd to devclop protocol stan-dards for tclecontrol, teleprotection, and associaled lelecommunicalions for eleclric utilily systems, and ithas crcated IEC 60870-5, a group of five ulility-spccific protocol standards. IEC 60870-5 specifies a numberof links. Trame formáis and services thal may be provided al each of thrcc laycrs, similar to thc EPRI/UCAspecification. IEC 60870-5 uses ihe concepl of a ihree-layer Enhanced Performance Archilecture (EPA) ref-erence model for efficiency of implementation in devices such as RTUs, meters, relays, etc.
Additionally, IEC 60870-5 ¡ncludes a User Layer that is silualed between the OSI Application Laycr and thcuser's applicalion program to add interoperability for such funclions as clock synchronizalion and lile trans-fers. Coded bit-serial data transmission is used lo monhor and control geographicaüy widcspread processes.
Another document dcveloped by IEC TC57 WG03 is IEC 60870-5-1 Oí (hereinafler referred toas TI O I ) , acompanion slandard (proíilc) Ihal contains dcünilions spccific lo RTUs and lEDs.
Olher companion slandards that support thc communicalions rcquirements for olher ut i l i ty devices are bcingdelined, and are known as IEC 60870-5-102 (T102) and IEC 60870-5-103 (TI03). Thc drafl T103 (as pres-enlly proposed) includes parts of a prolection device communicalion protocol originally devclopcd for use inGermán protective relay systems. TI03 deals wiih the informative inlerfacc, cxchanging only dala Ihat is notrelated lo prolection coordinalion. The prcliminary versión of T103 has received endorsemeni by users andvendors in the United Kingdom, Spain, and Germany.
2. References
This recommended practice is based on lwo seis of published documcnts that provídc Ihc basic dcfmit ionsand underlying principies of the communicalion prolocol. Each released document sel is availahle from thcsponsor for a nominal reproduction ice. This recommcnded praclice shall be used in conjunction wilh thcfollowing publicalions.
Users and devclopers should avail ihemselves of thc most receñí versions of ihe complete documents, whichdescribe in detail the protocols referenced by this recommcnded practice. Some extraéis that are relevan! tothe IED/RTU application are reproduced with permission in Annex A.
'Information on references can be found in Cluuse 2.
Copyright © 1998 IEEE. All rights reserved.
IEEEINTELLIGENT ELECTRONIC DEVICES AND REMOTE TERMINAL UNITS IN A SUBSTATION Std ^379-1997
Level 3 f'Jj.'Intended for a larger RTU or data concentrator.
These subset definitions ensure interoperability while allowing vendors to competitively provide value-added features to a mínimum subset of the protocol. To conform to a given subset, a device musí act in thefollowing ways:
a) Be able to parse a given set of incoming messages;b) Be configurable to transmit only a given set of outgoing messages;c) Obey implementation rules specified in the DNP V3.00 subset definitions;d) Be described by a published DNP 3.0 device profile document.
This recommended practice defines a subset of the DNP 3.0 standard corresponding to Leve! 2 íL21 of theDNP V3.00 Subset Definilions. To follow this recommended practice, the device shall conform to ihe subsetL2. Note that the subsets represen! a mínimum implementation. Nothing prevenís a pair of de\s fromusing features not defined in the subset, provided that the following is truc:
1) The feamres are valid for DNP V3.00 as defined in the DNP V3.00 "Basic Four":2) Both devices agree on the features being used;3) Both devices can disable (hese features when communicating with other devices.
A copy of the DNP 3.0 device profile document formal and instructions are íncluded in Annex A. It is rec-ommended thai implementors use and exchange the profile to ensure compaiibiliiy.
5.2 General application practice using IEC-60870-5 standards
The IEC 60870-5 siandards address ihe basic goals of lelecontrol systcms and thcir particular environrncnialconditions. as summarizcd in Clausc 4.
IEC 60870-5 does not define one particular protocol profile; bul rathcr likc EPRI/UCA. u spccilics a numberof frame formáis and serviccs thal may be provided al different layers. IEC 60870-5 is bascd on a ihrcc-laycrEnhanccd Performance Architccturc (EPA) reference model for cfficienl implementaliun withm RTUs.melcrs. relays. and other lEDs. Additionally, IEC 60870-5 defines basic application lunc t iona l i t y t'or a uscrlayer. which is situated between the OSI Application Layerand the application program. This uscr layer addsintcropcrability for such functions as clock synchroni/alion and lile transí'crs. The fol lowing de.-^ripiionsprovide the basic scope of each of '.he tivc üocuments in the base IEC 60870-5 tcleconirol transmisión pro-tocol spcciíicaiion sel.
Standard profiles are nccessary for uniform applicalion of the IEC 60870-5 siandards. Such prot i les havebeen and are being created. ThcTIOl profile is described in detail following the dcscription of the applicablestandards.
— IEC 60870-5-1 (1990) specilics the basic requirements for scrvices lo be provided by the dala l i n kand physical layers for lelecontrol applications. In particular, it spccifies standards on cnding, for-matiing. and synchronizing dala framcs of variable and fixcd lengths thai mecí specified data integ-rily rcquircmcnis.
— IEC-60870-5-2 (1992) offers a selection of link iransmission proccdures using a control tield andoplional address lield; Ihc address ficld is optional because some poim-io-point lopoloüios do notrcquirc eithcr sourcc or deslinaiion addrcssíng.
— IEC 60870-5-3 (1992) specifies rules for structuring applicalion dala units in iransmission trames oítelecontrol systems. These rules are presentcd as generic siandards that may be used to >upport agreat variely of prescnt and future telccontrol applications. This scction of IEC 60X70-5 describes
Copyrignt © 1998 IEEE. All rights reserved.
IEEEStd 1379-1997 IEEE TRIAL-USE RECOMMENDED PRACTICE FOR DATA COMMUNICATIONS BETWEEN
the general s truc ture of applicatíon data, and describes basíc rules to specify application data uni tswithout specifying details about information fields and their contents,
— IEC 60870-5-4 (1993) provides rules for defining information data elements and a common sct ofinformation elements, panicularly digital and analog process variables that are frequently used intelecontrol applications.
— IEC 60870-5-5 (1995) defines basic application functions that perform standard procedures for tele-control systems, which are procedures that reside beyond Layer 7 (application layer) of the ISO ref-erence model. These utilize standard services of the application layer. The specifications in IEC60870-5-5 (1995) serve as basic standards for applicaiton profiles that are then created in detail forspecific telecontrol tasks.
Each application profile will use a specific selection of the defined functions. Any basic applicatíon func-tions not found in a standards document but necessary for defining certain telecontrol applications should bespecified within the profile. Examples of such telecontrol functions include station initialization, cycle datatransmission, data acquisition by polling, clock synchronization, and station configuraron.
5.3 Functionality of theTIOt companion standard profile
This recommended practico specifically incorporales the T101 profile. IEC 60870-5-101 (TIOI) is a com-panion standard generated by the IEC TC57 for electric utilíty communication between masier stations andRTUs. Like DNP 3.0, TIOI provides structures that are also directly appücable to the interface betweenRTUs and lEDs. It contains all the elements of a protocol necessary to provide an unambiguous prolilc dcíi-mtion so that vendors may créate producís that interoperate fully.
At the physical layer, TIOI additíonally allows the selection of ITU-T (formerly CCITT) standards that arecompatible with EIA standards RS-232 and RS-485, and also support tiber optics imerfaces.
TIOI spcciííes frame formal FT 1.2, chosen from those offered in IEC 60870-5-1 (1990) to provide thercquircd data intcgrity togcthcr wiih the máximum cflicicncy available for acccptablc convcnicncc oí implc-mcntation. FT 1.2 is basically asynchronous and can be implementcd using standard Universal Asynchro-nous Receiver/Transmittcrs (UARTs). Formáis with both íixed and variable block Icngth are admittcd. Also,the single control charactcr I transmission is allowcd.
At ihe dala link layer. TIOI specitics whcthcr an unbalanced (include multidrop) or balanccd (includcspoint-to-poini) transmission mude is uscd logcthcr wiih which link procedures (and corrcsponding f i n k func-(ion codcs) are to be uscd. Also specified is an unambiguous number (addrcs.s) for cach link.
The l ink iransmission procedures sclcctcd from IEC 60870-5-2 (1992) specify that SEND/NO REPLY,SEND/CONFIRM. and REQUEST/RESPOND message transactions shall be supportcd as necessary tbr thefunci iona l í iy of the end devicc. Additionally, T I O I Jcfines the necessary rules fordcvices that w i l l opérate inihc unbnlanced (rnultidrop) and balanced (poinl-to-point) transmission modes.
T I O I delines appropriatc application servicc data units (ASDUs) from a given general structure m IEC60X70-5-3 (1992). The sí/.cs and the contents of individual information tields of ASDUs are spixitiedluxording lo the declaration rules íor information elements defined in me document IEC 60870-5-4 (1993).Pype tnformation defines slruclure. type. and formal for intbrmaiion objcct(s). and a sct has becn predetinedfor a number of informalion objects.
Fhe predetined informalion clemenis and type information do not preclude the addition by vendors oí newnformaiion elemenis and types thal follow the rules defined by IEC 60870-5-4 (1993) and T I O I . Inlorma-ion elements in the TIOI profile nave been defined for protection equipmcnt. voltage regulaiors, and forneicrcd valúes. 10 interface these devices as lEDs to ihe RTU.
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6. Physical layer definition (ISO/OSI Layer 1)
There are iwo physical layer topologíes used to construct both a SCADA Communications network and anlED-to-RTU Communications intcrface. These are direct and serial bus topologies.
The direct . or point-to-point. lopology has two physical nodes, with each physica] node connected directly tothe other. This can be a direct physical cable from point-to-point, a two-node radio or modem network, or adial-up connection through a Public Switched Network (PSN).
The serial bus or LAN (opology has more than two physical nodes, with each node connected to the samechannel or communication line as every other node in the serial bus network. This is often referred to as amulii-drop configuration. In this configuraron, there may be one node which is deemed to be in control ofthc physical network. Often called the master, this node transmits to múltiple nodes and receives from múlti-ple nodes. All other nodes in the bus receive from the master node and íransmit to the masler node. In RTU/IED communication, ihe RTU is considered the masler, where relevant.
In peer-to-peer Communications, all deviccs act as slavc data links and colusión avoidance may be rcquircdas no single devicc has a highcr priorily, and all can transmil spontaneously.
In a muliiplc-mastcr coníiguralion, the masler devices are higher priority than the slave deviccs.
6.1 Modes of transmission
Fhe physical layer supponed by a IED/RTU protocol shall transmit/rcceive data in a bit-serial modo. Gener-i lK. data are transfcrrcd in 8 b octets at the most basic levcl. Thc transmission can he asynchronous. syn-:hron(iu.s. nr isochronous. Isochronous transmission allows for highcr throughput whcn using synchronousnodems. Thc actual modc of transmission should nave no effcct on Ihc opcralion of thc data l i n k and highcrayers of cnmmunicauon.
5.2 Local loop
fhc te rmina l ion of thc data Communications circuit at ihc cnmmunicating devicc (not al thc modcm) should>nmde ;is .1 m í n i m u m a two-wire jone shared transmit/rcceive (TX/RX) pair, hall 'dúplex) or Ibur-wire cir-uit (independen! TX and RX pairs. full dúplex). An IED/RTU prolocol shall support half dúplex operaiionmh a u\o- \Mre circuit and f u l l dúplex and half dúplex opcralion wilh a four-wire circuit . The protocol shal lIso ^upport both í'ull dúplex and hall"dúplex procedures at thc local loop. Thc diffcrcnt cases may he han-led us ing difieren! approachcs. which may involvc uscr deliniüon of thc typc of circuit.
¡.3 Recommended physical layer for DNP 3.0
liis sube lause describes thc DNP 3.0 physical layer intcrface scrviccs thul any physical layer should pro-ide m urder lo accommodate the DNP 3.0 Data Link. This rccommcndcd practice is upplicuble U) lED-to-TL' l inks . which rarely utili/c thc PSN.
he physical layer that is rccommcndcd Cor DNP 3.0 is a bit-serial oricntcd asynehronous physieal layeripportmg 8 h data. I start bit, 1 stop bit, no parity. and EIA RS-232C voltaje levéis and control signáis. ThcrU-T V 24 standard [B6] describes ihc DTE (Data Terminal Equipmcnt) which is used for communicalioni th a DCE (Data Communication Equipment) devicc. often a modcm. This type of circuit connection is>ed with eiiher a public lelephone carrier or prívate wirc lincs. In each case, (he appropriate modem should: used and shall confonn (minimally) to thc V.24 standard DCE dclinilion.
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The physical layer shall provide the following five basic services: Send, Receive, Conneci, Disconnect. andStatus.
a) The Send servíce converts data octeis into bit-serial data for transmission between ihe DTE andDCE. It shall provide the proper signal control in order lo communicale with the giwn DCE:
b) The Receive service musí be able to accept data from trie DCE and therefore provide me corred sig-naling to the DCE in order to receive data and not noise;
c) The Connect and Disconnect services provide connection and disconnection from the PSN (whcreapplicable);
d) The Status service shall be able to return the state of thc physical médium. As a mínimum, thc ser-vice shall indícate whether or not the médium is busy.
6.4 Recommended physical layers for IEC 60870-5-101 (1995)
The T I O l profile provides control (RTU-to-IED) and monitor UED-to-RTU) Communicat ions eompliamwuh ihe following slandards. Delails are comained in the ITU-T publications refercnccd in Anncx B. ThcT I O l protile is as follows:
a) Control transmission dircction: Either an unbalanccd inlerchange circuít per ITU-T V.24/V.28 [B6|[B7] wi th data rates of 300. 600, 1200, 2400, 4800. or 9600 b/s; or balanccd intcrchange c i r cu i t perITU-T X.24/X.27 with data rates of 2400, 4800. 9600. 19 200. 38 400. 56 000. or 64 000 h/s.
b) Monitor direction: Follows thc same models, bul may he seloctcd diffcrently.
IEC 60870-5-1 spccíties thc hasic requircmcnts for services to be providcd by boih the physical laycr anddata link laycr for tclccontrol applications. In particular, it spccitics standards on coding. fonnaitmy. andsynchroni/ . ing data trames of variable and fixcd lengths that mecí spcciíicd dala in ieyr i ty requi rcmcnts .
Four busic framinti formáis thal apply al both ihe dala l ink and physical layers are dctincd. Tríese formáis(FTl. FTl.2. FT2. and FT3) vary in ihcir framc transmission eflicicncy. data intcgriiy class. and hardwaresupporl rcquircmenls.
Thc sclcciion of framc formáis allows for thc protocol to he sclcclcd for a wide range of app l i ca t ions mdiverso cnvironrncnts. For cxample, in a fairly noisy envir tmmcnt . FTl.2 is indicaicd lo makc use oí ;i \ i an -dard. PC-style universa l asynchronous rccciver/transmiiicr (UART) as thc communica t ion pon m the KTUorlED.
T I O l conforms to IEC 60870-5-1 (1990) by including 33 idlc hiis (ihrcc idlc characlers in asynchmnousmodo bciwccn cach messuge, The rcceiving stalion can cxpcct 33 idlc bits (also callcd quiescem Malo loexisi bctwecn cach message.
Thc ITU-T V.24 [B6| recommcndalion i.s common lo holh thc DNP 3.0 and thc IEC W J H 7 0 - 5 - 1 0 1 t I W 5 )implemenialions.
7. Data link layer definition (ISO/OSI Layer 2)
7.1 Recommended data link layer for DNP 3.0
Thisclause defines the DNP 3.Ü Dala Link layer. Link Protocol Data Unil (LPDU), as wcll as data l i n k layerservices and transmission proccdurcs. Masier stalions. submastcr stations, ouislations. RTUs, and lEDs canuse this data l i n k to pass mcssaücs bciwccn primary (originaling) stations and seeondary (rcccivuii,1) stations.
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In DNP 3.0 protocol, masier stations. submaster stations, outstations (RTUs), and lEDs are both originators{primary stations) and reccivers (secondary staiions).
A data link layer accepts, performs. and controls transmission service functions required by the higher lay-ers. The DNP data link layer shall provide transfer of information or Link Service Data Unit (LSDU) acrossthe physical link. User data supplied by the higher layers ÍLSDU) shall be converted into one frame (orLPDU) and sent to the physical layer for transmisión. LPDUs received by the data link layer shall beassemblcd into one LSDU and passed to higher laycrs. The DNP 3.0 data l ink layer also próvidos for framewnchronízalion, link control, and indications of other events such as link status.
The OSI referencc model en torces either a conneetion-oriented or connection-less system. However, theEPA model implies neilhcr a connection-less system ñor a connection-oriented system. The DNP 3.0 imple-mentat ion of the IEC data link handles both connection-less and connection-onented systems (i.e., physicalnetworks that require dial-in or log-Ín before data can be transmiltcd to the destination device), but has noneed lo provide connection services. The actual physical network is transparent to the application using thedata link because the data link layer is responsible to connect and disconnect from any physical networkwithout higher leve! intcraction (i.e., the application layer). The data link fgiven the station desiinaiionaddress) will conncct to the right physical circuit wilhout control supplicd from the higher layers. In thisway. the physical médium is totally transparcnt to the link layer service uscr.
7.1.1 DNP 3.0 Data link functions, services, and responsibilities
This subclause describes ihc services offcred by the data link and its functions. The communication require -monis oí the network layer and the pscudo-transpori layer are salisficd by ihcdala link luyer service primitivos.
The data l i n k is responsible for performance of the t'ollowing functions:
al Messagc rctrics;b) Synchroni/ing and handling of Frame Cunirol bit (FCB) in ihe control word:c) Soiting and clearing the Data Flow Control (DFC) bit based on buffer availahility;d) Auiomaiically establishini: a conneciion hased on (he dcstination paramcior in a dial-up environmem
when a dircctod service is roqucsicd by iho uscr;e) Disconncction in a dial-up environmem:f) Paoking user data into ihc delined framo formal and transmilling the data lo the physical layer;
Unpucking the frames that aro received frorn iho physical layor inlo usor dala:Conirolling all aspccis of the physical layor;Colusión uvoidance/detoction proccdures to onsurc ihe reliablo transfer of data across the physicallink:
j ) Rosponding to all valid frumes/funciion codos received from iho physical layor
["he daia l i n k is responsible for provisión of the fol lowing sorviccs:
1 ) Exehange of Service Data Units (SDUs) bctwoon peer DNP data links:2) Error notilication to data link usor:.i) Soquoncing of SDUs:4) Prioriti/ed SDU delivory;5) Quali iy SDUdolivcry.
DUi aro only exchanged bciwoen peor DNP daia links. Priorily delivery can be expcdiicd or normal loidicatc a high- or low-priorily rcquosl. Quality dolivery can be SEND-NO-REPLY or SEND-CONFIRM to.dieaic whcihcr or not message acknowledgmont is required. Error noiiíicalion will be given to the data link;er whcn a responso to a requcst has not bcon received.
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An FT3 frame containing the LPDlf is detined as a fixed-Iength headcr block foljowed by opnonal dalablocks. Each block has a 16 b CRC appended to it. The IEC specifies that thc headcr liclds consist oí iwostart ociéis, one oclet lenglh, one octet control, a destination address and an uplional fixed-length user datafield. ín this implementation the fixed-Iength user data field is deíined as a source address,
7.1.2 DNP 3.0 Data link layer vs. IEC 60870-5
The draft versions of IEC 60870-5-1 and IEC 60870-5-2 were [he basis Ibr developing the DNP 3.0 DalaLink layer. The DNP 3.0 data link suppons polled and quiesccnt telecontrol systcms and is designcd to opér-ate with connection and conneclion-Iess orientated. asynchronous or synchronous. hit-serial phvsical lavcrssuch as the electrical specifications RS-232C, RS-485, and fiber optic transceivcrs. Fully-balaneed iransmis-sion procedures were adopted to support spontaneous transmissions from outstations. lEDs. or >ubmasierstations not designated as master stations.
Thc following are specific comparisons hetween the DNP 3.0 protocol and the IEC 60870-5 te lecontrol dalal ink layer protocol specification:
a) Pseitdo-iransport layer: To support advanccd RTU functions and messagcs larger than ihc máxi-mum trame length as defincd by IEC 60870-5-1(1990). the DNP 3.0 Dala L i n k is in icnded to heused wi th a pscudo-transport layer. Thc pseudo-lranspon layer implemcnts as a m i n i m u m messayeassembly and disassemhly, which is not deíined in IEC 60870-5. This pscudo-iranspnrt layer isdcscribcd in DNP V3.00. Transpon Functions (P009-OPD.TF). These transpon funcnoiis are not ,ipart of ihc data l i nk . bul are used to support advanccd RTU functions, and are cont ro l led ai thc UserLayer of DNP 3.0.
b) Channt'tfailoví'i: Thc DNP 3.0 data l ink layer comrnunicales wi th only one phvsical Liyer u > r chan -ncl). In IEC 60870-5-1 (1990), item 13. thc session layer is responsihlc f'or i n u i n t a i n m i i c h a n n e l con-ncctions. In DNP 3.0. channcl failovcr is inslcad handled ai ihc application layer.
c) F retine forma! and procedures: The DNP 3.0 data link layer uses a variable-lengín frame formaladapled from lype FT3 deíined in IEC 60870-5-1 (1990). For asynchronous operation. >tan and Mopbits are appended to ociéis. The FT3 frame formal is suitcd Ibr data iransmission hetwcen suuumsthal requirc médium information iransfer rales and low residual error probahilily. Pie hasic frameformal, and iransmission rules Rl . R2. R3. and R4 from IEC 60870-5- U 1990) are used Rules R5and R6 ¿iré adapled lo muke Ihc exuct lime valúes conligurablc in cacti implemcnia i ion . Tile f ramedc t in i t ions outl ined in IEC 60H70-5-2 (1992) are followed. wiih Ihe condición iha t the adJress f i e k lis iwo ociéis and spccilies Ihe dcstination slalion address; (he l ink user dala lield is used as a iwn-octct source siation address.
In íull dúplex channcl applications. tully-balanced iransmission procedures from IHC( 1992) are used hy DNP 3.0 lo luindle unsoliciicd Iransmissions íVom siaiions nui des iüna icd as mas-ters. Fully-balanced means thal cach sialion can aci as a primary siation ( s c n d i i i L ; j and a ^ccondar\n ( rece iv ing) al the same lime.
In a hall ' dúplex channcl cnvironmenl. thc same procedures w i l l he used excepi iha i a s t a i i o n caminíhe hoih a primary and secondury siation al the same time. An cnlirc data hnk layer ir.insaciionbeiween stations. consisling o f t w o Iransmissions. w i l l havc lo be compleied al hoil i suu inn» . be I oresianing oiher iransaclions. In u l l channcl conliguralions. i i is Ihe responsibi l i iy of caen deucc u»implemem a compatible colusión avoidancc schemc.
d) Lcnf>ifi. fontrol. and uddress Jit'lds: The DNP 3,0 dala l i n k layer uses thc LENGTH lie ld as delmc-din IEC 60870-5-1 (1990) (6.2.4). The CONTROL lield used is ihe as deíined in IEC MKS70-5-2(1992) (6.1.2) Ibr balanced transmisión. All the funciion codes speciried in IEC 6()870-5-3( 1992)(Table I I I ) are supporicd.
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The DNP 3.0 data link frame header has two IEC address fields. Each address field is 16 b {twoociéis). The first field, or "A" (Address) field, represents Ihe destinalion slation address; the secondfield is in the l ink user data field. where il is used to represenl the source station address.
7.2 Recommended data link layer for IEC 60870-5-T101
IEC-60870-5-2 (1992) offers a selection of link transmission procedures using a control field and optionaladdress licld: the address field is optional because point-to-point topologies do not require either source ordestination addressing.
Formal class FTl.2 with hamming distance of four and formal class FT2 support control systems with nor-mal data integrity/securiiy requirements. Formal class FT3 is suited for systems with particularly high dataintegrity requirements.
The T Í O ] companion standard profile specifies ihc FTl.2 frame formal, toprovide the required data integri tytogcthcr with the máximum cfficiency available for an acceplable level of conventencc of ¡mplemcntalíon. Inparticular
a) The FTl.2 frame formal with the single character "1" and fixed time-oui inierval are used:
b) The data f i n k transmission mode can be either balanced (half dúplex for multidrop lopologies) orunbalanccd (for point-to-point lopologies). The máximum message lengih "L" should be spccified inociéis (bytes). Appropriate funclion codcs for ihe control field are specifícd for both modcs of'oper-alion;
e ) The ;iddrcss (¡cid can be onc of the following: None (balanced transmission only), l-octct address.2-ncicl addrcss, siructurcd. or unslructured. The addrcss shall be an unambiguous numbcr for cachl ink. Each addrcss may be unique within a speciíic system, or it may be unique within a group oíImks sharing acommon chunncl . The lallcr nceds a smallcr addrcss field. but rcquires the control l ingnode lo map addrcsscs by channel numbcr.
Tlic i ransmission funclions in tclccontrol systems are composed of three basic types oí' l i n k transmission scr-vices. namcly SEND/NO REPLY, SEND/CONFIRM. and REQUEST/RESPONSE. The two CervicesSEND/CONFIRM and REQUEST/RESPONSE consist of a scquence of mmscparable dialogue clcmcnis(Iraníes) hctwcen requcsting staiions and rcsponding stations. SEND/NO REPLY is a broadcasl l'unction¡menüed for mú l t i p l e dcstinations.
7.3 DNP 3.0 Pseudo-transport layer (ISO/OSI Layer 4)
The DNP 3.0 layer stack includes a pscudo-iranspori layer, which implemems (as a m í n i m u m ) mcssagcis.semhly and disasscmbly functions to support advanced RTU funclions and messagcs larger than the maxi-num íraiiic length as dclincd by IEC 60870-5-1 (1990). This pscudo-lransport layer is describcd in deíail in3NP V3.00. Pseudo-irnnsporl l'unctions werc included in ihc protocol slack hecausc of the following lactors:
a t Transí er of largc applicaimn layer messagcs is demanded by complcx lEDs. which are to be sup-ported by DNP 3.0. Thcse messagcs typically contain data acquired by rccurding instrumcnts. whichgenérate largc liles of histórica! and problcm analysis data cxamincd by personncl at office and/orcontrol centcrs.
b) To ensure dala inlegriiy, the DNP 3.0 Data Link Layer uses ihe IEC 60870-5-1( 1990) frame formalFT3. Thís frame format has a hamming dislancc oí'six, and iherefore a máximum frame length of292 ociéis, 250 of which can be uscr (applicaiion layer) data. This is much smallcr than the si/.c oíihc largcr applicaüon layer messagcs.
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Std 1379-1997
Therefore, funct ional i ty was required that was not a full transpon layer ñor part of the FT3 frame. huí thatdid provide a segmentation mechanism. The DNP 3.0 transpon header therefore consists of a single octetcontaining the following bit fields:
FIR A single bit set if ihe data l ink frame is the FIRst frame of an application layer message
FIN A single bit set if the data link frame is the FINal frame of an application layer message
SEQ The sequence number of the frame
The transpon header is removed by the device at each end of a physical layer, like the data link overhead, soit is not a true end-to-end transpon layer. However, it is not actually part of the data í ink overhead but iscounted as the first octet of cyclic-redundancy-checked user data carríed by the data link layer. All confirma-tion and reliability is provided by the data link layer, not by the transpon functíon. This function results inreduced layers and overhead, and rctains a high level of dala integrity, yet provides a richer set of applicationlayer functions.
8. Application layer definition (ISO/OSI Layer 7)
8.1 Recommended application layer for DNP 3.0
This clause specifies the DNP 3.0 application layer services and message formal, and alsu the ApplicationProtocol Data Unit (APDU), applicalion data flow control, and any specific information pertaining lo DNPapplication layer services. The DNP 3.0 structure resembles the IEC 60870-5 simplificd model known asEnhanced Performance Architccturc (EPA). DNP 3.0 expands on the EPA by providing a pseudo-iransporifunction.
Figure 2 shows the EPA .structurc. The user layer rcprcscnts the actual IED or RTU application. and inakesuse ut ihc application layer to send/rcccivc complete mcssages to another DNP 3.0 complianl device.
USER LAYER
APPLICATION LAYER
DATA LINK LAYER
PHYSICAL LAYER
COMMUNICATIONSMÉDIUM
Figure 2—EPA layer organization
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8.2 Recommended apptication layer for IEC 60870-5-T101 (1995)
IEC 60870-5-3 (I992)specifiesrules for strucluring application data uniís in transmission frames of tclecon-trol systems. These rules are presented as generic slandards that may be used lo support a great variely ofpresent and fu ture telecontrol applications.
In ibis recommended practice, it is appropriale to admit application-specific or sysicm-specific choiccs ofdata presentation, address structures, and chaining mechanisms for information objects ín a framc. In mosicases, the corresponding arrangements can be assumed to be known by [he communicating stations and ihusneed not burden the transmission frame.
The TIOI companion standard defines appropriate ASDUs from the general structure in IEC 60870-5-3Íl992)asfollows:
a) The common ASDU address may be one or two ociéis;b) The information object address may be I, 2, or 3 octets, and may be struciured or unstructured;c) Cause of iransmission may be I octet or 2 octets with originator addrcss;d) Siation initialization may be remóte or not remóte;e) General Interrogations may be global, orrefcrence groups numbcrcd 1-16;
Addresscs in cach group shall be dcfíned.O dock synchronization may be provided or not provided;g) Commands of any of the following types may be transmittcd:
1) Direct command;2) Direct set-point command;3) Select and execute;4) Select and execute set-point;5) Genera! - without additional definition;6) C.SEACTTERMused;7) Shon pulse duration (determined by system paramelcr);8) Long pulse duration (determined by system parameter).
h) Commands rcquestíng iransmission of integrated totals (e.g,, mcicring):1) Counier requesi;2) Counter freeze withoul resel;3) Counier freeze with reset;4) Counter reset;5) General request counter;6) Request counter by group (select from group 1-4);
addresses in group shall be defined.i) Parameter loadíng (download lo device) may include the following:
1) Threshold valúes;2) Smoolhing factor;3) Limit on transmission of measured valué.
j) Parameter activation (direct device lo start/stop cyclic transmission);Activate/deactivate persistent cyclic or periodic transmission of the addressed object.
k) The selection of standard ASDUs is made from Table 4. The necessary ASDUs are limiied to thislist, bul the usermay implement others as needed.
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9. Defínitions of data elements and objects
Data elements, or objects, popúlate the protocol structure with defined information which has a specific formand meaning. The provisión of elements or objects allows implementors of the proiocol to reduce develop-ment time and prevenís duplícation of work already compleled. The data elements allow the various deviceswhich use the protocol to quickly recognize information which is needed for furlher processing or rcsponse.
9.1 DNP 3.0 data element/object definition
The DNP 3.0 objects are defined in Table 3 in 8.1.2. These are derived from the Level 2 subset implcmenta-tion of DNP, as generated and documented by the DNP user's group. Table 3 defines a mínimum subset ofthe DNP objects that a device musí implement. Implementors may providc more functíonality than the sub-set, per guidelines discussed in the DNP 3.0 subset definhions and in 5.1 of this recommended practice.
9.2 IEC 60870-5 data element definition
IEC 60870-5-4 (1993) provides rules for defining information data elements. It presents a common set ofinformation elements, in particular about digital and analog process variables, that are frequently used intclecontrol applications. Syntactic rules are presented fordef\ning application-spccific information elementsas well as basic data typc dcfinitions. These basic data types are then subtyped by applying the syntacticrules.
A minimal set of standard information elements is deñned for thosc typically found in tclecomrol applica-tions. These recommendations are not part of the standard. The standard allows definition of application ele-ments in companion profiles. Profile TIOI provides most of the dcfinitive information elements neccssaryfor the specific IED and RTU applications covered by this recommended practice.
9.3 Comparative tables of defined objects and data efements
Tables 5 and 6 provide summaries of known data objects suitable for use in this recommended practice. Aswith Tables 1 and 2, a further comparison to other standardization efforts underway, using the same parame -tcrs, is given in Tables A.3 and A.4 in Annex A. EPRI projects are used as examples lo ¡Ilústrate the similari-ties and differences among related definition projects.
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10. Protocol implementations
Information that relates the abstract proiocol structure to actual applications in an electric u t i l i ty system isgiven in 11.1 forthe benefit of product developers, end users, and systems integrators.
10.1 DNP 3.0 implementation
The DNP protocol consists of two message seis, or pairs. The master side of the protocol contains validstatements a master device (station, RTU, or IED) can initiate or respond with, and the RTU side of the pro-tocol contains valid statements a slave device (submaster, RTU, or IED) can initiate and respond to. In manycases (but not all), these pairs can be considered a poli or request for information/action, and a response.
In most cases, an implememer will either be designing the master side of the protocol, referred to as the datacollection application (DCA) or the slave/remote side of the protocol, referred to as the data processingapplication (DPA). In the scope of this recommended practice, the RTU will generally be the DCA, and (heIED will be the DPA.
In order to logically implement DNP 3.0, the device vendor will decide on the appropriate answer to the fol-lowing questions:
a) Will the device use the DPA or DCA side of DNP 3.0?b) Which commands will the device need to nave implementcd?c) What will the data base mapping of the device be?
To assist in this process, the DNP Users1 Group has generated specific implementation subsets applicable toRTU-to-IED interface. This recommended practice uses the Subset Level 2 to define support of particularmessage and data elements to achieve interoperation. The procedure which follows explains the process ofapplying the DNP 3.0 protocol subset to a product or producís.
10.1.1 Selection of DCA or DPA
DNP 3.0 is hierarchical, and each device needs to implement either the DPA or DCA side of the protocol.The implementor is advised to use the explanation below to select the implementation wisely:
a) DCA: A device that needs to gathcr information from other dcviccs on a schedulcd basis for trans-mission upward. or is capable of sendíng commands to other deviccs, is a DCA implemcniaiion. AnRTU, galhering data from an intelligent relay for transmission to the master station would be a DNP3.0 DCA. Similarly, a PLC obtaining status and analog valúes from other deviccs for processingwould also implement a DCA.
b) DPA: If a device provides use ful data input to other devices or systems, but has no need for informa-tion from lower level systems to perform its primary function, that device should use ihe DPA.Meters. relays, recorders, and other devices which are to be polled for information they contain areDPA implementations.
c) Combination devices: Occasionally, a device will implement both the DPA and the DCA side of theprotocol. As an example, an RTU connected to an intelligent meter and a SCADA master staiionwould need both DCA and DPA. The RTU would gather data from the meter using the DCA, andrespond to the master station using the DPA. In such a case, two sepárate serial communication portscommunication or networking schemes would typically be used.
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10.1.2 Command selection
DNP 3.0 is a comprehensiva protocol with an extensive range of services and functions. However, not al I func-tions need to be implemented in the device. Only those functions which make sense to the device are required.This is the purpose of defíned profiles or subsets of the protocol, as produced by the DNP user's group.
For example, DNP 3.0 can accommodate 16 b accumulators and 32 b accumulators. However, if the DPAdevice can only produce 16 b accumulator valúes, it need not ímplemenl the other functions. Similarly, theDCA interrogating that device need not query it for 32 accumulator valúes, since none exist in the device.Consequently, when implementing DNP 3.0, the implementor need only address those functions which willbe applicable to the device in question. The subset definitions do require that a DPA/IED respond accordingto the protocol definition for al] functions and objects it does not support. A meter device which does notsupport control operations, for instance, must respond with PARAMETER ERROR or OBJECTUNKNOWN to such requests.
10.1.3 Data base mapping
In the final step of implementation, the DPA device implementor wiJI establish the mapping of the points. Inother words, a DPA device maps tne desíred valúes to certain DNP address localions, The DCA implementorwill use this mapping to determine how to take the data received from the DPA device and map the informa-lion lo ihe proper location. In a completed DPA implementation, the vendor of the device will seleci anddocumeni ihe commands, responsos and point mapping for the device.
The complementary DCA function shall correspond to the DPA of the IED. This means thai an RTU con-nected lo three different lEDs may have different DCA subset implementaiions, However, all devices wi l luse the standard messages from the DNP 3.0 library.
10.1.4 Maximizing interoperability using the subset definitions
The DNP 3.0 Level 2 subsel defined in this recommended practice is designed to avoid a situalion in which agiven DCA/RTU implementation must be tailored to a specific DPA/IED implementation and vicc-versa.
The DNP 3.0 Level 2 subset limits the DCA requests to wild card requests that are simple for any DPA toparsc and allow the DPA considerable flexibility in choosing what data to respond with. The subsel also lim-its the number of object variations thai a DCA must parse to about a third of the total defined in the DNPspecifications. Any two devices that follow thcse recommendcd practiccs and conform to the L2 subsct w i l lbe intcroperable.
Vendurs who wish to make use of additional, more powerful, features of DNP on their devices can choosc todo so, as long as the devices can be configured to limil output to the subset when needed.
10.1.5 DNP implementation process example
For illustrative purposes. the reader is asked to consider the steps thai a vendor of an intelligent meter mighttake to implement DNP 3.0 on the meter to communicate with an RTU. The RTU then sends the meter dalalo ihe master station along with other directly-connected I/O points. In all cases, the functionalily of theDNP 3.0 DPA ís chosen by ihe vendor, and the complexity of the vendor's DNP 3.0 DPA is governed by thecapability of the device and the functionality sought by the vendor's customers.
a) Meter DPA: Since the meter will be interrogated for information, the meter vendor should imple-ment the DPA side of the protocol. Assume that the meter performs the following functions:
1} Monitors/reports thrce real-time single phase voltages and curren! phase angles;2) Registers KWH and KVarH in two directions;3) Resets the accumulator registers to zero upon command;4) Sends a status message that the meter has been manuaily reset in the Held, on request.
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This tells the master it has asked for data the meter cannot provide. Similarly, the meter vendor willchoose and implement responses to the appropriate accumulator and status requests.
e) Determining interna! indications and error responses: DNP 3.0 provides many functions for report-ing errors and other conditions to ihe DCA/RTU device. Some of these are required by the protocoland the DNP 3.0 subset definitions, but others are optional. For instan ce, it is required that a deviceset a RESTART indication in its responses to indícate that it has rebooted since it was last polled. Onthe other hand, ihe meaning of ihe DEVICE TROUBLE indication is device-specific. A meter ven-dor may choose not to use it, or may use it to indícate a fault on its inputs. The LOCAL/REMOTEindication wouid make no sense at all on a meter with no controls.
For some devices, portions of an incoming message may be "don't care". For instance, if a meterchooses to never send unsolicited responses, it could ignore the source address of any incomingframe, and simply reply to any device that polled it. The destination address of an incoming framecould be "don't care" also, although it wouid eliminate the ability to have múltiple devices share acommon link.
O Documenñng the implementation: The final step is to document the functions and features imple-mented. The DNP 3.0 subset definitions specify a common formal for providing this information,called the DNP 3.0 device profile document, This will convey to the DCA developer(s) the specificfunctions the IED will respond to and the data that will be returned.
Given the device profile document of the IED, the RTU vendor can then choose the appropriaterequest messages to send to the IED that will gather the information the SCADA master station orother users require. A simpler RTU may choose to limil its requests to those found in the DNP-L2subset, using the same request messages for all lEDs. A more complex RTU may make specificrequests to different IED types to conserve bandwidth.
10.1.6 Interchangeability and ímpact on DNP 3.0 implementation
The use of the DNP subset definitions and device profile documents will ensure interoperability betweendevices at the protocol leve!. The goal of many users, however, is to reach interchangeability betweendevices, so that different DNP 3.0 devices with the same functionality (e.g., meters) could be mixed andmatcned without changing the databases at the RTU or the SCADA master The realization of this goal willnot occur because of the protocol, but will be instead driven by market factors. To explore this idea, considerthe situation of the example meter vendor developing the DPA.
When the meter vendor (now called Vendor B) begins development, it is found that the Meter Company Ahas already implemented DNP V3.00. Upon inspection of the implementation. Meter Vendor A discoversthat the Meter B implementation performs the following;
a) Monitors and reports on real-time three single-phase voltage, current. and phase angle;b) Also reports three-phase watts and volt-amps reactive (VARs);c) Registers kilowatthours and kilovarhours in two directions.
Meter Vendor A has some decisions to make. To implement the same exact DPA, Vendor A's meter wil l haveto créate the 3-phase watts and VARs funclion, perhaps requiring product development. Alternately, zeroscan be sent for the 3-phase watts and VARs valúes whenever requested. As for functions of the accumulatorvalúes and the status poínt, these features of Vendor A's product will go unused by DNP 3.0. It is a market-driven decisión when a vendor determines the functions to be supported by a DNP-compatible device as atrade-off with the user convenience of having two or more product sources for the identical data.
Table 7 shows the implementation of the single meter DPA. Table 8 shows a common DNP 3.0 implementa-lion, and the variations possible where two vendor lEDs have different capabilities, and do not necessarilycontain all functions of the common implementation.
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INTELLIGENT ELECTRONIC DEVICES AND REMOTE TERMINAL UNITS IN A SUBSTATIONIEEE
Sld 1379-1997
Table 11—IED device implementation C (continuad)
DNP application messages
41
41
N/A
N/A
60
60
60
60
60
80
2
2
N/A
N/A
0
1
2
3
4
I
Analog output block
Analog output block
Cold restan (responds obj. 52-2)
Warm restan (responds obj. 52-2)
Class — undefined by DNP
Class 0 (static objects)
Class 1 (high-priority events)
Class 2 ( médium- priority events)
Class 3 (low-priority events)
Interna! indications (point 7 only)
5
6
13
14
>
1
1
1
1
2
Write
Write
N/A
N/A
6
6
6
6
6
Write
5
None
129
129
129
129
None
None
None
129
Wrile
N/A
7
7
0
0
N/A
N/A
N/A
N/A
10.3 IEC-60870-5-101 Implementation
10.3.1 System-level implementation
Fixed-system parameters shall be agreed to before devices can interoperate. To insure imerconncctivity (alldevices using the same media), a decisión about the number of bytes (one or two) in the address field of theASDU shall be selected. For purposes of satisfying this recommended practice, two byies will be used as thelength of the address field, allowing up to 65 534 devices to be addressed. Another system parameler thatshall be fixed is the length of the information object address, with lengths of one, two, or three bytes permis-sible.
Another system parameler variable, the number of octets in the cause of transmission, can be sel to eitherone or two.
10.3.2 De vi ce-leve I implementation
IEC 60870-5-101 (1995) provides data elements and services to suit a wide number of device domains.Therefore, a number of questions shall be answered before beginning a T101 implementation. Some of themore important decisions facing a vendor are:
a) Will the device opérate in master or slave mode?b) What TI 01 commands will be supported?c) Which T101 information (data) elements will the device's data map into?d) What basic application services are necessary?
10.3.3 Master or slave?
Whether or not a device will act as a master unit or a slave unit will determine which type identifiers (func-tion codes) are supported and what information elements will be supported in both the control and monitordireclions. Depending upon device functionality a subset of the allowed type identifiers may be appropnate.
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Annex A
(informative)
Comparison of DNP and IEC 60870-5-101
This annex provides reference tables which compare DNP and IEC 60870-5-101 with current draft protocolsbeing developed in projects known as EPRI RP-3599 and EPRI MRP 1.0. The purpose is to provide compar-ison of bolh structure and defined data contents of each protocol.
A.1 Communication protocol layer structure
Each of the referenced protocols makes use of the ISO/OSI layer structure model. Implementation of eachprotocol consists of a selected set of layer definitions, as illustrated in Table A. 1.
Table A1—Communication protocol layer structure
ISO/OSI ., , Laver ñamemodel ,• ,. ..., dennitionlayer
I Physical layer
! Data linklayer
Transponlayer
Applicationlayer
¡ot User layeretined
DNP 3.0 referenceP1379
implementation
RS-232. RS-485
IEC 60870-5 FT3
DNP-speciticpseudo-iransportlayer Cor long mes-sage segmentation
Applicationprotocol data unit(APDU) for masterto non-master oper-ation
Device, unit, or sys-tem-specific datarepresentation
IEC 60870-5-101reference - P1379implementalion
UnbalancedV.24/V.28,balancea X.24/X.27
IEC 60870-5 FT1.2
Not implememed
APDUs as definedinIEC 60870-5- 101fromIEC 60870-5-4
Device. unit, orsystem-specificdata representation
RP-3599 implementation
EIA-232-D,ISO 8802/3, /4, 15ISO 93 14
CSMA/CD+LLC 1 or3,where 8802/3 is used.Token bus + LLC 1 OR 3,where8802/4 is used.FDDI+LLC 1. where ISO9314 is used.
Not implememed IEC EPA3-laycr stack
RP-3599 objects and func-tions using a subsel OFMMS services callcdSubMMS
RP-3599 protection-spe-cific implememed data:global, vendor unique, orapplication unique
MRP implementation
2/4 wire serial, EIA RS-485, MAS or spread-spectrum radio fibcroptics, CATV carricr
ADLC(asynchronous HDLC).withadditions for messagcsegmentation and limesync
Nol implememed
MRP objccts and tune-lions using MMS scr-viccs
SC A D A- s pee i tic systemcommands and data
A.2 Message/function types
Table A.2 presents information on functions and/or messages thal are applicable to the RTU/IED communi-calion functions. Where similar operations exist in each of the ímplementations, equivalent messages/opera-tors are shown. The RP-3599 and MRP are MMS imptementations, and use more generic functions thanDNP 3.0 or IEC 60870-5-101.
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Anexo 2CONFIGURACIÓN
DELSISTEMA
DECOMUNICACIONES
PA
RA
HU
AC
U
BE
RM
EJO
A/D
E
LAG
RIO
HA
RR
IS
IX RX
BA
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1
RX
2
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HU
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12
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20
GU
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UM
OR
EP
. #1
SA
NS
AH
UA
Rl
RE
P. #
3
TX1
TX2
TX3
TX4
TX5
TX6
1435.75
1484.75
1477.75
1428.75
1491.75
1442.75
RX1
RX2
RX3
RX4
RX5
RX6
W
i P
UC
UN
A
UE
P21
"ív~|
PA
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1 C
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UO
WU
CZ*
reo.
CP
WIL
OS
DIG
rTA
LS
RT
20000 20000
10000
ESTACIÓN CENTRAL
LAGO AGRIO
LAT 00* 05' 11.5"iN
LONG 7& 52' OH T W
ELEVACIÓN 296.4 | m
(291991.29.9569.15)
10000
00
POZO
123
na1317ta2224252632333441
AZIMUT
195.82197.77103.00221.0110.801(19.37203.83
6.38
206.2234.93254.41101.23192.1421097202.01
DISTANCIA
Km.
2.624.684.22
1.480.554.2S3.962.403.243.010.1»3.691.44
0.931.51
ELEVACIÓN
m.
295.0291.0199.0393.7296,8292.1290.6188.8292.2298.730B.52967290.6294.7
OJ
iPETROPRODUCCION
PROYECTO SCADACAMPO LAGO AGRIOUttCAOON DE POZOS
MI. FIMM f*ACA E,
9980000
9970000
ESTACIÓN CENTRALSACHA
LXT 00- 19' 43.6" SLONG 76' 52' 30.4" WELEVACIÓN 268.0 m(291304.79.9963640.17)
9960000
N
9980000
121
9970000
POZO
3338se6671
117121123125137
AZIMUT
1M.06t»4.5330.501*3.»IS5.S41U.60186.S414.71
1M.S71IJJB
DISTANCIAKm.
11.7713.653.721S-00M.B614.M15.376.7515.647.55
ELEVACIÓNm.
178.3279.4204.0280.3276.5278.0279.3260.5279.3260.2
PETROPRODUCCION
PROYECTO SCADACAMPO SACHA
UBICACIÓN DE POZOS
OJfl
9990000 9990000
ESTACIÓN CEMTRALSHUSHUnNDI
LAT 00' 10' 11.9" SLONG 76' 40' 26.1" WELEVACIÓN 282.8 m(313701.75 . 9981204.68)
9980000
9970000
9980000
.48
.61
POZO
113
1014
1M19202224272930313841
42B4343464a499133
AZIMUT
270.32339.21213.1O339.41337.72343.083)3.63297.30317J3243.30Í43.37289.61343.06333-4*391.483.87
349.3O838
223.94223-59
1.20323.3B282.73341.40207.71U9.33233.24223.38197.44
DISTANCIAKm.
3.93B.075.735,847.379.424.1»4.411.77
4.43
2.403.16¿.327.0713.1011.0410.237.223.714.21
12.OO4.974.638.994.3B8.303.687.106.31
ELEVACIÓNm.
363.4393.9293.3232.8236.0294.4233.»233.»336.3363.4237.1339.1233.3244.7359.7264.7239.0258.1339.7399.8299.1262.3346.4334.1338-3233.7233.B293.4233.8
POZO
9739•16363•4
•967•8897373737660U838483H87aa899091939493M
AZIMUT
2O3.272OD.01342.63249.39243.41336.69303-52333.68346J7331.06301.43333.43340.9»208.Í7336.48284.7t304 J3327.61348.342 » 7.36134.74223.90923.11308.2V328.7333.O3349.fi347.37213.26
DISTANCIAKm.
7.819.3010 JO2.903.314.013.688.749.1811.172.799.307.018.876.032^33.683JISvja4.984J4
3-484.34
4.236MTJS
n.7210.796.92
ELEVACIÓNm.
237.6236.3230.4273.8260.1280.3294J291.0233.1363.1399.7238.6333.7299.0233.3297.3290.323B.6236.1233.8239.7197.1271. J231.2231.1393.9267.2262.1
,94
ooOJ
'PETROPRODUCCION
PROYECTO SCADACAMPO SHUSHUHNOI
UBOOON DC POZOS
PE
TRO
PR
OO
UC
CIO
N
RE
D D
E M
ICR
OO
NO
AS
DIO
ITA
L H
AR
R1S
Anexo 3ENLACE
PORMICROONDAS
Proyecto: DISEÑO DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES SCADA PARA LA INTERCONEXIÓNDE LAS UNIDADES TERMÍNALES MAt5>iKAb CON LAS UNlUAUtS KtlttuiÁS DfcKh IKUHKUÜUCCIUN KARA LOS SECIUKES DE LAGO AGRIO, SHUSHUFIND1Y SACHA.
Capacidad del Sistema:
Tráfico de Voz:Velocidad SCADA:
Estación Central 1+1:
Erfang jKbpsRTU's por Grupo
%QoS
AGUARICO
ID
1.011.021.031.041.051.061.071.081.091.101.111.121.131.141.153.004.014.024.034.044.054.064.074.084.094.104.114.124.134.144.154.164.174.184.194.204.214.224.234.244.254.264.27t.285.01
Campo
LAGO
SHUSHUFINDI
Estación Remota
Pozo No.
123
11B1317182224252632333441
Shushufindi1235678910141519202224272830313541
42B4345P448495153
HC-24 1+1
1
SLJM10 Micro II
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ServiciosRequeridos
Datos
SCADA
111111111111111
11111111111111111111111111111
Tota! de
Circuí los
•í
1•I
i
•1
11•1
•t"I
1•t
i
11
011ij,
1¡1•i1
-1
1
"l
1
•t1
1
"1
"1
•1
',
•\f
-1t
I
1
1
1
1
•)
1
InterfacesEstacionesRemotas
Módulos deDatos
SCADA
111111111111111011111111111111111111111111111
Total de
Ranuras
(Slots)
11•*1•*,111-•1--¡
i-iii01i1ii
11•i-!
1
1
"i
1
1
1
•1
1
•1
1
1
1
1
1
I
1
1
1
1
1
InterfacesEstaciones
MaestraMódulos de
Datos
SCADA
5.025.035.045.055.065.075.085.095.1
5.115.125.135.145.155.165.175.185.195.2
5.215.225.235.245.255.265.275.285.295.3
6.00
6.016.026.036.046.056.066.076.086.096.10
SACHA
575961
6263646567686972737576808183848586878889909192949599
Sacha Central3238
566671
117121123125137
TOTAL: 1
1
1
1111111111111
11
11111111111111
1111111111
83
111
1111111111
111111111111
1111
1111111111
83
•i-íi
1
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11•I
!
1
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1
1
1
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1
1
0
1
i1i1i11•11
83
1111
11111111111
1111
1111111111
0
1111111111
83
1111
1111-^111'\
l1111l1•i
11I
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11
0
*'
1
t
1
1
•1
•j
1
i
1 3
royecto: DISEÑO DE UN SISTEMA DE COMUN!CAC!ON£S SCADA PARA LA INTERCONEXIÓNDE LAS UNIDADES TERMINALES MAESTRAS CON LAS UNIDADES REMOTAS DEPETROPRODUCCION PARA LOS SECTORES DE LAGO AGRIO, SHUSHUFINDIYSACHA.
itenas. líneas de transmisión v acoples en 1.5 GHz
3.
i
í
i
i
í
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i
)
1>
i[>>r
1
>
}
t
1
,
1
i
'
-
-
-
•
Campo
LAGO
í?r!oonu»-iNUí
Pozo No.
LAGO AGRIO123
11B1317182224252632333441
¿iiusnunnoi central1235678910141519202224272830313541
42B4345464849515357596162636465
AntenasPanel-6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
o.9m
1
1
11
2.4m 1.2m
1
1
1
1
1
1
1
OMNI
1
2
Cable coaxial (m)1/2"
4534
34
3434
34
453445
34343445
3445
45454545454545454545454545454545454534454534
7/8" 1J
65404534
3445
34
45343434
200
40
40
60
60
ALTURA DETORRE mts
50
303524352424352424242435242424100243035243530242424355024355035353535353535353535353535353535353524353524
Disponibilidad
%
99.99999.99699.99599.96799.98799.99699.99799.99899.99899.98399.92399.96899.99999.99799.99499.99999.99499.99599.97499.99299.99799.99899.99799.99499.99999.99899.96799.99299.98499.98999.99699.99599.88599.99799.97899.99399.99699.99599.88599.99799.99699.99599.99499.99999.99899.96799.99299.90899.99499.99599.97499.992
royecto: DISEÑO DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES SCADA PARA LA INTERCONEXIÓNDE LAS UNIDADES TERMINALES MAESTRAS CON LAS UNIDADES REMOTAS DEPETROPRODUCCION PARA LOS SECTORES DE LAGO AGRIO, SHUSHUFINDI YSACHA.
ntenas. líneas de transmisión v acoples en 1.5 GHz
o.
4567890123í5373í)I>
11i!
rii-
-
Campo
SACHA
Pozo No.
67686972737576808183848586878889909192949599
Sacha Central3238566671117121123125137
TOTAL:
AntenasPaneI-6
1111111111111111111111
11111
68
0.9nJ 2.4m
4
1
1
1.2m
1
1
1
1
11
OMNI
3
Cable coaxial (m)1/2"45454534
4545454534344545454534344545454545
45454545454545454545
2873
7/8" "
60
904
ALTURA DETORRE mts
3535352450353535352424353535352424353535353510035353535353535353535
2932
Disponibilidad%
99.99799.99899.99799.96799.99299.90899.92699.96799.99899.95999.99999.98599.93299.91299.99499.95999.99999.98599.99799.95999.99999.985
99.98799.95999.99999.98599.9499.95999.99999.98599.8999.8978398
Notes:cable 1/2 45mts
1) Para cada cable cíe 7/8"íncluir 2 cables "jumper" de 3 pies cable 1/2 34mtsCable de 7/8 34mtsCable de 7/8 40mtsCable de 7/8 45mtsCable de 7/8 60mtsCable de 7/8 SOmtsCable de 7/8 95mtsCable de 7/8 120mts
Torres de 24 mtsTorres de 30 mtsTorres de 35 mtsTorres de 50 mts
2) Se requiere aumentar en,3Q mts la torre de Shushufindi Central.
51176333111
86233543
83
Central Station:
Ertang Table
AGUARICO
Erlangs B Table
GOS1,0%0,000,14
0,470,861,361,922,503,14
3,784,47
5,175,896,617,368,118,899,6410,4411,2212,0312,8313,64
14,4715,3116,1116,9717,8118,6419,5020,3321,1922,06
22,9223,78
2,0%
0,020,22
0,601,091,66
2,282,943,634,345,08
5,846,627,41
8,209,01
9,8310,6611,4912,3313,1814,0414,90
15,7616,6317,5018,3819,2620,1521,0421,9322,8323,7224,6325,53
5,0%0,050,380,901,522,222,963,744,545,376,227,087,958,839,7310,6311,5412,4613,3814,3115,2516,1917,1318,0819,0319,9920,9421,9022,8723,8324,8025,7726,7527,7228,70
Tmnks12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334
22.9223.78
24.6425.50
26.3927.25
28.14
29.00
29.89
30.78
31.67
32.5333.42
34.33
35.22
36.1137.00
37.89
38.8139.69
40.61
41.50
42.42
43.3144.22
45.14
46.03
46.94
24.63
25.53
26.4327.34
28.2529.17
30.08
31.0031.92
32.84
33.7634.6835.6136.53
37.46
38.3939.3240.25
41.2042.10
43.10
44.00
44.90
45.90
46.80
47.80
48.70
49.60
27.72
28.70
29.6830.6631.6432.6333.6134.6035.5936.5837.5738.5639.5540.54
41.54
42.54
43.5444.53
45.50
46.50
47.50
48.5049.50
50.50
51.50
52.60
53.60
54.60
33343536373839404142434445464748495051525354555657585960
Erlang Tabte
Sistema Transceptores RFCobertura
Configuración
Número de estacionesdistantes
Número de abonados
Número de circuitos
Radiofrecuencias
Multiplexaie saliente
Multiplexajc entrante
Interfaces de red
IntBrtaz digital Vñ.2
Intertaz digitalno concentrada
Datos UDI
Inierfaces de abonado
Protección de equipo
Temperatura defuncionamiento-equipo interior-equipo exterior
Humedad relativa
Normas
720 km de radio
Redes radiales, en derivación y lineales511
1.024
60fVIIC(64kbít/s)
1,3 a 2,7 GHz, 3,5 GHzy 10,5 GHz
Mulliplexaje por distribución en eltiempo (MOT)
Acceso múltiple por distribución en eltiempo (AMDT)
Análogas, digitales (señalizaciónasociada al canal exclusiva,V5.2),datosyRDSI(2B-ilJ)
Conforme a las recomendacionesUIT-T G.965. El tráfico de carta eslacióncentral está concentrado en dos enlacesE1 (2048 kbit/s).
Conforme a las recomendacionesUIT-T G.703, G.704,G.706.G.732,G.821, y G.823. La señalización sepuede adaptar a diferentes centralestelefónicas digitales.
Conforme a las recomendacionesUIT-T G.703 (2048 kbit/s).
-2 hilos-Teléfono monedero de 12 ó 16 kHz- 4 liilos con o sin señalización EyM- Dalos síncronos y asincronos-lntertazURDSI(2BíD)-Télex
1 +1 en reserva inmediata, en reservarápida o en reserva en frío
-5° a tñ5°C-40° a +55°C
95% sin condensación
Conforme a la norma prETS 300 636del ETSI
AlimentaciónTensión de entrada*
CC. RPTB, EPB -24/-4R Vcc; o 120/240 Vea a 50/60 Hz
Serie SLIM ±13,6 Vcc; -18 a -72 Vcc o 120/240 Vea a 50/60 Hz
Serie HC ±13.6 Vcc; -48 Vcc o 120/240 Vea a 50/60 H¿
Micro II ±13,6 Vcc; o 120/240 Vea a 50/60 Hz
* En dlgunní CJSDS ir? ct'íju'e/e de ü unidad de
BANDAS DE 1,3 a 2,7 GHz
Bandas de frecuenciaMHz
1350- 1525
1700-1900
1900-2125 •
2100\2300
2285 - 2500
2500 - 2700
Potencia de salida RF(en el puerto de antena)
BANDA DE 3,5 GHz
Banda de frecuencia
Separación entre canales Tx-Rx
Potencia de salida RF(en el puerto de antena)
BANDA DE 10,5 GHz
Banda de frecuencia 10,150a 10,300fi!l¿10,500 a 10,650 GHz
Sepaiación entre canales Tx-Rx 350 MHz
Potencia de salida RF(en el puerto de antena)AIM direccional
AIM sectorial
Separación mínima entre canalesTx-Rx, MHz'
47
57
64
73
74
83
+20, +30 o +35 ifBm. (jarnntizad.i"
3,400 a 3.70(1 GH
100 MHz
+20, +33 dBm,
+10, t?0o ^7 dBm, garantizada'1
23 dBi, aberiura del liaz do fi°
12 dBi, abertura del haz de 00°
existe tn> módulo ¡an antena ¡nteqracla (AIM) c.an l.i infería degiii.¡ ondas CPR90G y salidas (1¿ t'i't) N
Características comunes a todos los transceptores de RF
lmped:incia de entraday salida HF
Separación mínima entrecanales
Modulación
Estabilidad du frecuencia
Detección
Intervalo de funcionamientodel receptor
Sensibilidad del receptor(en el puerto de antena)
Umbral del receptor
50 u, asimétrica
Se requieren 3,5 MHz segúnlos informes 380 y 1057 del CCIRy la recomendación 701 de la UIT-T
OQPSK modificada
±5 ppm
Coherente
-•15 a -93 dBm
-87 dBm, garantizada1'(para una tasa BER de 1 x 10J)
-92 dBm, típico(para una lasa BER (Je 1 x l Q 3 )
t i'ó/íj -,0 ínclita el vjlor mínimo. San /jos/Wtís oírosdtí
t í ¡di rjs Je furiíionji menta (jjrüntizadas sonlodo equifio t/ua función'.' ¿Mitro del intervalo dt>
Estaciones periféricas.as estaciones periféricas terminan el*enlace RF y sirven denterfaz al equipo del abonado.
- Varios modelos disponibles para adaptarse a lademanda, hasta 256 líneas
- Modelo convertible a repetidor para una expansiónrápida de la red
- Capacidad integrada de expansión de línea para lasseries SLIM y HC
- Alimentación solar opcional para estaciones periféricasen gabinete
- Gabinetes resistentes y 3 prueba de intemperie parainstalaciones en exteriores
- Cerraduras de segundad
Capacidad cíe liimas
2 hilos/ HDSI 4 hilos Dattiitel morí. (2Ht01 EyM
Micro II
SUMIÓ
SLIM 34
HC050
HCQ 100
HCO protegida
Estación periférica
2
10
34
58
102
2fi
?5G
1
4
9
aIR
-
i:ia
-4
16
4
4
•1
120
o
4
8
4
-1
4
64
Téltix
8
1
1
1
fi'l
WRb
en bastidor (CPR1
istaciones protegidasas estaciones piotegidas se utilizan para aplicacionesonde el servicio ininterrumpido en un sitio determinado es•itico. Estas estaciones aseguran la continuidad del berviciotirante el mantenimiento del sistema y en el caso de que; produzca una falla en el equipo.
<isten dos modelos de estaciones protegidas:
Estación periférica montada en bastidor (EPB) parainstalaciones en interiores
Estación de gran capacidad para instalaciones eninteriores o exteriores
i estación de gran capacidad, convertible a repetidor,jede ser montada en una pared o en un bastidor de) pulgadas. Además, esta estación puede ser fácilmenteJaptada en el terreno para convertirse en un repetidorotegido de gran capacidad y con abonados.
Micro II
EPB
HCQ 50
nc.o
staciones auxiliares»
s estaciones auxilia!os pí:i(riM.jn ,mi|ilidi Ij i ,'jpdurldd de'oriddo'j di; toilos lo^ repoucJuiti'j en fj-.it)iru-lo y e^tduonesirtféncds estándjr un fjrtbii.ui...- r.un ííxcepMon de Idicro II. Estas estaciones uj[iMiint.'ii poc;í energiri ya quenplean el iransceptu; di- •/, (^UK ion pnm ifíol
Capacidad dt; lineas
2 hilos/ ni)SI - l inios Hatos lálBx RadinsTcl. nion. ¡:'UiU) r . ' /W WRS
3LIMAI IX34 3-1 H 1»i 8 fl 2
i\UX50 hti :¡ 4 -1 1 2
«IX 1f10 10? iñ -1 .1 1 4
Repetidores
Repetido!es cun ,il« iii.-idi/, ; ,¡n uhoi i.ido,
Modelo^ dt! hd|d •/ > i r ; t > i.ir i id.id, h.i'.i.i .'
Protección 1 i I r,p. Mn.it
íi'j de s
ü lincas
*: hilos: Rl):".l -I hilos IXimr, TfilexId. inun. í2titlH R y M
SLIM sin abonados i;S'
SLIMconaboiindo.-; 1 0 - - 1 - 1 2
Repetidor MC 2 4 '.T-: - 4 4 1
Repetidor en bastidor 256 120 128 6-1 G4
paca t1/ cY)".</
AUX 34
II
Anexo 4COMUNICACIONES
SATELITALES
PRODELINATriPoint Global Company
Receive/Transmit
Series 1383
Prodelin Corporation is theworld's largest manufacturer ofRx/TxVSATantennas. Wehavethe broadest product lino in theindustry including Receive Only,Rx/Tx and Rural Telephonyantenna systems. Prodelin offersnineteen antenna sizes, 47cm to4.5M. Prodelin is the leader inobtaining type certifícations andapprovals for Intelsat, AsiaSatand Eutelsat Prodelin antennaspróvido the best quality in themarket due to the sophisticated,precisión SMC compressionmolding process technology.Prodelin provides the best valuéantenna solution to the marketwith competitivo prices, thehighest quality producto andsuperb engineeríng supportProdelin is ISO registered,KEMA# 70022.01. Prodelin-The Martet Leader inVSATAntennas.
Back Vlew3.8 M Rx/Tx
QpUonsC-Band Circular Polarízed Peed
Key FeaturesC-Band Intelsat F1.H4 and GType approved: approval #¡AÓ31AOO(withoutLNA)and# 1A031AAO (approved LNAinduded)
IntelsatapprovedLNAkiteliminatescostiyfíeldtesting
C-Band INSAT&wide-bandavailabte
Precisión compression molded foursegmentoffsel reflector
Installation time reduced withimproved mountdesign
Reduced packaging volume andweight
Fully galvanized steel Az/EI mount
Varietyofmountsavailable
Reflector/Feed etectrical Anti-ldngavailable
Two axis tracking configurationavailable
(828)4644141
ReceivefTransm'rt
C-Band Linear
AntennaSize
MidbandGain(±.2dB)
3.8M
RX 41,8dBTX 46.2 dB
Sidelobe Envetope. CoPoJ (dB))r<e<2<r20'<8<26.3'26.3'<6<48*48'<e<•
Feedlnterface RXTX
29-25 Log 8 dBI-3.5 dBi32-25Log6dBÍ-lOdBffaveraaed)
CPR 229CPR 137 or Type N
C-band Circular
3.8M
42.1 dB46.0 dB
29-25 Log 8 dBi-3.5 dBI32-25 Log 6 dBi•10dBi(averaBBHCPR229CPR 137 or Type N
Ku-Band
3.8M
51.7dB53.2 dB
29-25Log6dB¡-3.5 dBi32-25Log6dBi-IOdBÍ(averaged)BKBBE3WR75ordirect radiomounting
Cross-Pollsolatlon
Type Approved LNA
Mechanical
>30dB(onaxts) >30 dB (on axis)
Prodelinpart#7003005
>30 dB (on axis)
MastPipeSizeMMWMMI|
AzimuthAdH
iFiberReinforcedPolvesterSMC
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^H10' SCH 40 Pipe (10.75' OD) 27.30 cm.••••••••BBD9ÉIIIHI
360* Conttnuous, ±35'Fine Adjustment
Environmental Performance
WndLoadmg OperaSonalSurvivaJ
50mph(80km/h)125mph(201km/h)
Atmospheric Conditions Salí, Pollutants and Contaminants asEncounteredin Coastal and Industrial Áreas
PRODELÍNA TrlPoInt Global Company
1700 NE Cable OriveTel: (828)464-4141www4irodelin.com
Conover, NC 28613 USAFax: (828)466-0860
© Copyright 2000 Prodelin, a TriPoint Global Company.Allproduct spec/fcaíítxw subject to crtange wühout notice.The Prodeín logo is a trademark oí TriPoint Global.
PRODELINATriPoint Global Company
Prodelin Corporation is theworld's largest manufacturar ofRx/Tx VSAT antennas. Wehavethe broadest prpduct line in theíndustry including Receive Only,Rx/Tx and Rural Telephonyantenna systems. Prodelin offersnineteen antenna sizes, 47cm to4.5M. Prodelin is the leader inobtaimng type certifícations andapprovals for Intelsat, AsiaSatand Eutelsat. Prodelin antennaspróvido the best quality in themarket due to the sophisticated,precisión SMC compressionmolding process technology.Prodelin provides the best valuéantenna solution to the marketwith competitivo prices, thehighest quality producís andsuperb engineering support.Prodelin is ISO registered,KEMA # 70022.01. Prodelin •The Market Leader in VSATAntennas.
Bacl;._Vjaw1.8M Rx/Tx
OptionKu-Band Feed
Key Features• Precisión compression
molded offset reflector
Intelsat approvals: C-Band#IA010COO and Ku-Band#IA005AOO
Non penetrating roof mountsand king posts available
Interface klts for all C & Ku-Band RF heads in stock
Two axis tracking configura-tion available
Reflector/Peed electricalanti-icing available
Insat extended C-bandavailable
(828)4644141
Receive/Transmit
5002-360(5-2000)
AntennaSlze
C-Band
Linear Circular Ku-Band1.8M(71ln.) 1.8M(71in.) 1.8M(71ln.UJJM ¡mu
I MKüjandGam(í.2dB) RecetaTransmit
35.5 dBI39.5 dBi
35.5 dBi39.5 dBi
45.0dBi46.5 dBi
Sidetobe Envetope, Co-PoiMainbeam <8<7"7'<6<9.2"9.2'<9<48'48"<fl<180"
BSBQHpAxial Rato (Circular)
Feedlnterface
Mechanical
ReflectofMaterial•MBKHMB^^^n^H
MaslPIpeSlzeI ^ HMMBAamuthAdjuslmenlRangeE^HHffiMM| ^^lShippingSpedfcations
29-25 Log 6 dBi 29-25 Log 9 dBi 29-25 Log 9 dBi
«6 dBi -*6 dBi «a dBi32 -25 Log 6 dBi 32 -25 Log 6 dBi 32 -25 Log 6 dBi
-IOdBi(averaged) -IOdBi(averaged) -IOdBi(averaged)
ReceíveTransmit
••RecieveTransir*
N/AN/A
2281.60
N/AN/A
CPR229 F CPR 229 F AvailableinavarietyofdesjgnsCPR137orTypeN CPR 137orTypeN Availableinavahetyofdesigns
Glass Fiber Reinlorced Polyesler SMCHffiK^fflHSgHRBHggnB|
3.5' SCH 40 Pipe (4.00" 00} 10.16 cm.••RHHHffiMÉnBBSj ^ ^ Mj
¿45"FineAdjustment 360' Continuous•BOgMBBBKl
225lbs.(103kg.) 240lbs.(109kg.)
Environmental Performance
WndLoadkig
Rain
AtmosphericConditions
OperationalSurvival
OparafionalSurvival
50mph(80km/h)125mph(20Um/r)}
1/T/hr2'/hr
Salt, Pollutants and ContaminantsasEncountered in Coastal and Industrial Áreas
PRODELINA TriPoint Global Company
1700 NE Cable OriveTel: (828)464-4141www.prodelin.com
Conover, NC 28613 USAFax: (828)466-0860
© CopyrigW 2000 Prafetfn, a TnPoinf Global Company.Allproduct specifications sub/ecí to change without nol/ce.The Pnxteíin togo is a írademanV of TnPoint Gíobaf.
c-band satellite terminal
CST-5005
I N T R O D U C T I O N LNA A S S E M B L Y
The Comtech EFData CST-5005 is a low- to medium-power, C-band, satetlite earth station terminal configured¡n two assemblies:• The feed assembly consists of a transmit reject filter
(TRF) and low noíse amplifier (LNA).• The outdoor enclosure assembly consists of a solid-
state power amplifier, up/down converters, monitor andcontrol (M&C) microprocessor, and power supply.
The CST-5005 meets all requirements foroperation onprívate and regional domestic C-band satellite networks.
A P P L I C A T I O N S ^___^___
When used in conjunction with Comtech EFDatamodems, the CST-5005 terminal is ideal for single- ormúltiple- carriers over a 36 MHz bandwidth.
Small- to medium-size earth stations are easilyconstructed and commissioned with a CST-5005.
The Comtech EFData line of low-cost very small apertureterminal (VSAT) modems may also be used ¡n theconstruction of such networks.
MONITOR AND CONTROL (M&C)
An onboard microprocessor monitors and controls alloperational parameters and system status of the CST-5005. This powerful M&C system enables the user tolocally or remotely control functions such as output powerand transmit/receíve channel frequencies. Themicroprocessor also controls a sophisticated digitaltemperature compensation system, ensuring the highestgain stability over temperature and frequency of anytransceiver package available. The system reportsterminal configuration status, as well as fault status of allterminal components.
The CST-5005 can be configured and monitored using acommon ASCII EIA-232 terminal connected to the serialport. A simple command set allows total configurationcontrol and retrieval of status Information. If the índoor unit(IDU) is a sophisticated station M&C computar, the serialport can be set to EIA-485 for bus operation.
£> 2000 CnmlKti ETOll» (Pirt Nwnbw DS/CSTW05) ftpflt 30. MOO
The LNA assembly consists of a waveguide TRF andLNA.
The TRF provides receive system protection from transmitenergy feed back through the antenna feed system. TheLNA standard noise temperature is 65°K, with optionsdown to 35°K, depending upon Gain over Temperature(G/T) requirements.
O U T D O O R E N C L O S U R E
The outdoor unit (ODU) is a weatherproof enclosurehousing the up/down converters, solíd-state poweramplifier (SSPA), M&C processor, and power supply.Optional power levéis include 5 watt of 10 watt. All ODUsare individually temperature compensated for máximumstability,
Up and down converters are dual conversión. Themicroprocessor provides critica! online loop monitonng,dynamic control functions, configuration control.fault/status monitoring, and a serial computer/termínalinterface.
INSTALLATION
The CST-5005 terminal ¡s small and light weight and canbe easily mounted to the hat ring of a ftberglass antenna,the mount of an aluminum antenna, or within the hub of alarge antenna. Altemately, the enclosure can be mountedon a stand-alone pipe support.
Connections are to IDUs and station M&C equípment ismade using two low-cost 70 MHz coaxial cables and atwisted pair for ASCII control of the terminal.
Prime power is either 110/220 VAC or -48 VDC
OMTECHEF DATAMMII/
CST-5005 Soeclf I catión
TRANSMIT CHARACTERISTICSOutput Freq. (No inversión)Input FrequencyOutput Power at 1 dB Compression
Third Order Intercept
Nominal Small Signal Gaín
Gain Adjusl Range {from nominal)Gain V anadón;
Over 36 MHzOver 36 MHz, temp.. and aging
Group Delay VariationSynthesizer Step SizeTyptcal Phase Noise MaskSynthesizer Phase Noise
Frequency Stabílrty:At shipment
Daily at 23°C
Annual at 23°COver temperatura
After 30 min. warm-up
Electncal adjustmentIsoJation on Fault ShuldownSpurious.
S 250 kHz camer offset> 250 kHz carrier offsetNon-signal relaled
HPA HarmoniosRF Output VSWRRF Output ConnectorIF Input VSWRIF Inpul Connector
RECEIVE CHARACTERISTICSInput Freq. (no inversión)Output FrequencyOutput Power at 1 dB CompGain Adj. Range (with LNA)Gain Vanation (with LNA):
Over 36 MHzOver 36 MHz, lemp,, and aging
Noise Temp. (with LNA)Group Delay VanationSynthesizer Step SizeSynthesizer Phase Noise(IESS 308/309)
Frequency Stabilrty:At shipment
Daily at 23°CAnnual at 23°COver temperatureAfter 30 min. warm-upEtedncal adjustment
Spuñous (In-Band)Image Rejection (all convenuons)Linearity
RF Input VSWR (with LNA)RF Input ConnectorIF Outpul VSWRIF Output Conneclor
5.645 lo 6.425 GHz70 MHz, ±18 MHz5W (+37 dBm)or10W(+40dBm)+46 dBm (for 5W)or+49dBm(for10W)68 dB (for 5W)or+71dB(for10W)t11 dBmin
± 1 dB maxS4d610 ns/36 MHz125 kHzIESS 308/309-60 dBc/Hz at 100 Hz-70 dBüHz at 1 kHz-60dBc/Hzat10kHz-90 dBc/Hz at 100 kHz
±1 X10"8
± 1 x 10"8
± 1 x 10'7± 1 KlO-6(-40to+55°C)
i 1 x 10-30.5 x 10"7
-60dBc
-35 dBc max.
-50 dBc max. (signal relaled)-15 dBm/4 kHz-50 dBc max1,43:1 al 500Type N témate1.5:1at50nType N témale
3.620 lo 4.200 GHz70 MHz ± 18 dB (optional 140 MHz)+15 dBm74 lo 95 dB
±1.5dBmax.±4dB max.LNA specificaüon10 ns/36 MHz125 kHz2.8a RMS from 50 Hz to 500 kHz
t 1 x 10'8
± 1 x 10-8
± 1 x 10'7
± 1 x 10"8
0.5x1 0"7
-50 dBc max.>50dBIntermods < -35 dBc for two Ionesat -89 dBm input at 95 dB gain1.25:1 at 50(1Type N female1.5:1 a! SOnType N female
COMMONPrime Power
Power Consumpüon.5W Output10W Outpul
Size:5W Output10W Output
WeigMSealingGround AttachEnviron mental:
Temperature
HumidityAltitude
OPTIONSKP-10 Hand-Held Keypad
95 lo 230 VAC, 47 to 63 Hz, or48VOC
125W
175W
15.1" Hx 10.5" W x 8.9" D17.THx10.5-Wx8.9-D39lbsWeatherprooffMOAWGgroundlug
-40 to +55°C operation al-50 to +80°C survivalOto 100% RHO to 15,000 ft, operationalOto 50.000 ft sun/rval
Not»; For LNA and M&C specifications, refer to the CST-5005 C-BandSatottito Terminal Inslallalion and Operation manual.
OMTECHEF DAT A ••«!/,
Comtech EFData2114 West 7th Slreet. Tempe. Arizona 85281 USA480.333.2200 fax: 480.333.2161web site: http://www.comtechefdata.com
ComMctl EFDMa producd ir* runufictmc) untar • qu*«y *y*)amcwWM ID ISO B001
ComMch EFOM* rw*>v w th* ngH lo n»u trungu lo *p»o(icMKini oíproducti dHcrlbw) ki lhi> <MU »T>Mt ti tnf Imi iMIhout rvWu *nc) withoul
U notíy uny p*r*on o) ucn c
Satellite Modem
INTRODUCCIÓNAdvanced, state of the art design makes the SLM-7650 themodem of choice for the defensa community. Although theSLM-7650 opérales with most major satellite systems in theworld, the modem also compiles with the strict requirementsof the Defense Satellite Communications System (DSCS). Themodem is capable of high-level modulation techniques suchas 8 phase shift keying and 16 Quarternary AmplitudeModulation. Reed Solomon coding is currently available withTurbo coding projected as a future option.Turbo coding significantly reduces the inherent decodingdelay of Reed Solomon. The coding gain for Turbo productcode is amazingly suited for marginal satellite links.
• MIL-STD-188-165 compliant (Type A)• BPSK, OQPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM• FEC rates 1/1, 1/2, 3/4, 7/8, 2/3, 5/6.• 9.6 kbps to 20.0 Mbps (code rale dependen!)• Flash upgrade capability• IDR/IBS Framing only• Open network overhead terminations (optional circuit card)• Drop and Inserí (D&l) (future option)• Closed network overhead capability for:
- Automatic Uplink Power Control (AUPC)• Asynchronous Channel Unit
• Reed-Solomon Codee• Turbo Product Codee• Asymmetrical loop timmg> Clock recovery for input data without an associated TT
clock
APPLICATIONS
The SLM-7650 is the ideal equipment solutton whenimplementíng Tri-Band termináis that require both commercialand government communication access.The modem complíes with IESS-310 for 8 PSK INTELSAT andEUTELSAT satellite networks. The SLM-7650 can be used onDSCS, SKYNET. NATO, PANAMSAT, and all U.S. domesticsatellites
OMIECH••••i EF DATA mmiiíi
* SVBSlDtÁfTf OF COMTECH TELKOUMUHKÁTKMS CORP.
TURBO CODINGTurbo coding improves the viability of salellite commumcationcircuits that were previously troublesome due to poor fademargins or excessively low look angles.
COMPATIBIUTY
The SLM-7650 interoperales with many existing commercialor defense system modems.
DATA AND CLOCKThe modem is configured to derive timing from either the dalaclock or a 1, 5, 10 or 20 MHz station clock. The interfacetype is MIL-STD-188 and accepts balanced differential pairsfor data and clock. The data and clock also meet therequirements for EIA-422.
OPEN NETWORK IDR. IBS. D&l ( f - u t u r o tAn optional circuit card will be available for G.703 and opennetwork service channel applications. An open networkmodem is designed to opérate using the INTELSATspecifications for Intermedíate Data Rale ( IDR), or INTELSATBusiness Standard (IBS).
AUTOMATIC UPLINK POWER CON I K0i_ M.V •, ,
AUPC is available with the SLM-7650. AUPC maintains adesired Eb/No at the demodulator despite link fades due toexcessive rain or other power level varíations. Seven percentof the symbol rate is added as overhead for this applicationA small service channel for station-to-station Communicationsor remote control is available using the same AUPC overheadchannel. Asynchronous Communications at vanous protocolsand baud rates may be configured for either EIA-232 or EIA-485 Communications.
HiGHER ORDER MODULAÍION
8PSK and 16 QAM operation can significantly increase thecapacity of the satellite link. A 2 Mbps circuil may beincreased to 4 Mbps if the modulation formal is changed fromQPSK. 3/4 FEC wiíh RS, to 16 QAM 3/4 FEC with RS. Bothconfigurations nave equal bandwidth on the satellitetransponder. More signal power is required on the sate l l i te toachieve the desired bit error performance
2114 West 7th St. Tempe, AZ 85281 USATel. (480) 333-2200 . Fax (480) 333-2540email: sa les@comtechefdata .comwww.comtechefda ta .com
Comiech EFOai» reurv«t Ih* nglu 10 mM« clungtt lo ipaolicalioitt oí pioduclt dMcibtd in Uia d*U theel «1 »ny time withoul nolice and wilhoul obligaiion (o nolify any pw ton oí su di chang
© 2001 Comtech EFData (Parí Number DS/SLM7650.DOC) 2/22/01
Satellite Modem
Operating Frequency Ranga
Modulation Types
Digital Data Rale
Symbol Rale
Extemal Refetence In
Intemal Reference
Stabilily
Scrambling
self synchronizing or
synchrortous
IDR/lBS Framing Compalibility
Built-in Test (BIT)
Summary Faults
Output Power
Output Retum Loss
Oulput Impedance
Spuhous
Tx Clock SourceOutpul Connector
'i..-'". í ( ) l ¡ - < - : > . I'
Inpui Power.
Desired Carríer
Máximum Composite
Input Impedafice
Input Connector
Carrier Acquisition Range
Inpul Retum Loss
Buffer Clock
ElastiC Buffer
Víterbí
Uncoded
Viterbi and Reed Solomon
TURBO (fulufe opten)
[,.. . '<,.[ . - VN"
!DR
Orderwires (fulure option)
IBS/SMS
Orderwires (future option)
50 lo 90.100 lo 180 MHz, in 1 Hz steps
BPSK, QPSK. Offset QPSK. 8PSK, 16QAM
9.6 kbps to 20.0 Mbps. in 1 bps steps
9.6Ks/sto10Ms/s
1,5.10, or 20 MHz al ¿ O, selectable
10 MHz from SICCA module
i 2 x 10-' intemal referenca
V.35 scrambter varialions to meet IESS
orOM-73
Support for IDR and IBS framing. Allows basic
IDR/IBS operation.Faull and status reporting, BER performance
monitonng. IF toopback, programmable test
modes, Tx/Rx 2047 pattem provides and
estimaled BER.
Reportad via 9-pin D sub,
FORM C relay contacte for Tx, Rx, and common
equipment faulls.
+5 to -30 dBm, adjustable ín 0.1 dB steps
17dB
50 Ohms
O to 500 MHz (-5 to -30 dBm) -55 dBc
O to 500 MHz (*5 to -20 dBm) -50 dBc >64 kbps
O to 500 MHz (+5 to -20 dBm) -45 dBc <64 kbps
INT, Tx Terrestrial. and Data Source Sync
TNC
•1510-55 dBm
O dBm or +40 dBc
50 Ohms
TNC
±35 kHz. selectabte
20 dB mínimum
INT, EXTERNAL, Tx Terrestrial, Rx Satellite
32 to 262.144 bits, selectable
K = 7
1/1
Concatenated
INTELSAT IESS-308 (framing only)
G.703 (future option)
Two 4-wtre aud» or 64 K data, 1 EIA-422 8K
INTELSAT IESS-309/MIL-STD-188 (framing only)
Async, EIA-232. EIA-485. 1/2000 of data rale
Avüilable Uj)lion[
How Enabled
FAST
FAST
FAST
FAST t Card
FAST + Card
FAST + Card
Hardware
Hardware
Hardware
Hardware
BtR Pfir
Option
Variable data rale
8PSK, 16QAM
IBS, IOR, D4I, (fulure)
Concatenated R/S codee
ASYNC,AUPC
TURBO (future)
75 Ohms IF
-48 VDC power supply (futurel37 Pin (F) D conneclor. EIA-449
25 Pin (F )D comedor. EIA-530
o Periormance Viterbi Decoder. QPSK. Typical
Viterbj
BER10-'10"10*10*10-'10-»10-10
1/24.24,85.56.16.77.2
3M5.26.06.77.58.28.8
US6.47.27.98.69.29.9
Regd-Solomon
!BS
1/2
4.1
4.24.4
5.0
IDR
3«
5.65.86.06.3
TURBO
7/8
676.97.1
7 5
3/_4
4 !
4.3
5 5
5 5
High Order Modulation Opfton
EO/NU Performance, Vilerbi Decoder, Reed-Solomon, Typical
BPSK
BER10*10-'
10-»
10*10">
2/36.16.35
6.06.97.2
16QAM
3«8.48.68.89.09.2
7/89.810.0
10.3
10.5
10.8
Prime PowerMounüng
Size
Weighl
Temperature, Operating
Temperatura, Storage(Non-operational)
Humidity
90 lo 264 VAC. 47 to 63 Hz. (DC optional)
1RU19"Wx15.2 'Dx1 .71 'H(1 RU¡
|48 .2cmx38 .6cmx43cm)
< 15lbs (6.8 kg)
O to 50"C-40 to *70UC
O lo 95%. non-condensing
OMJECH•• ••r EF DATA •»•!//
A SUBSIDIAR* OF COMTECH T£LCCOHUUmCAVONS CORP
2114 West 7th St. Tempe. AZ 85281 USA
Tel. (480) 333-2200 . Fax (480) 333-2540
email: [email protected]
Carnificó EFOala tes»rve> Ihe right to maki changgi lo ipecilicílioni oí (xoducts dsicribed in Ihit dala shetl il iny timo wilhoul notics and mlhoui oUigalian lo noli (y any parten ot sucfi changes
© 2001 Comtech EFData (Part Number DS/SLM7650.DOC) 2/22/01
Ecuador
1. Autoridad que otorga la licencia para estaciones terrenas/geostacionarias VSAT.
Nombre: i SECRETARÍA NACIONAL DE TELECOMUNICACIONES
Dirección: Av. 12 de Octubre 1561 y Madrid, Quito - Ecuador
Telefono: j 593 2 501 524 / 593 2 5567 007
Fax: 1593 2 225 030 / 593 2 509 967
E-mail ! [email protected] / [email protected]
Persona de contacto:" ! " "" " ~ ~ " " ' —- —--
Principal: |lng. Luis Fernando Ortega
Telefono:
Segundo:
593 2 501 524
Ing. Paulo Rodríguez M.
Telefono: i 593 2 567 007
2. Frecuencias disponibles para las operaciones de sistemas VSAT geostacionarios:
Banda Ku: SI
Banda C: ¡SI
3. Requisitos de coordinación de frecuencias, en caso los hubiera:
Cumplir con el Plan Nacional de Frecuencias
Información ¡ _ , . _.. _ .. . . iDr. Luis Silva Espinosa
de contacto: ¡ r
Telf: ¡5932567007
4. Políticas para terminales sólo de recepción:
Sistemas S a te lita les Privados
Derechos de autorización: 1200 dólares USA por cada estación VSAT, por 5 años
1) Estaciones terrenas de redes VSAT que se comuniquen a través de telepuertos instalados en etterritorio nacional.
'- Por cada estación terrena receptora de la red, el valor de sesenta USA Dólares (USD 60,00) pormes
2) Estaciones terrenas de redes VSAT que se comuniquen a través de telepuertos instalados fueradel territorio nacional.
'- Por cada estación terrena receptora de la red, el valor de ciento veinte USA Dólares (USD120,00) por mes
Sistemas Satelitales para Explotar y PrestarServicios de Telecomunicaciones al Público
Derechos de autorización: 1200 dólares USA por cada estación VSAT
1) Estaciones terrenas de redes VSAT que se comuniquen a través de telepuertos instalados en elterritorio nacional.
'- Por cada estación terrena receptora de la red, el valor de diez USA Dólares (USD 10,00) pormes
2) Estaciones terrenas de redes VSAT que se comuniquen a través de telepuertos instalados fueradel territorio nacional.
'- Por cada estación terrena receptora de la red, el valor de 20 USA Dólares (USD 20,00) por mes
5. Políticas para uso temporal como ser para captación de noticias por satélite (SNG):
Para recepción multidestino tas tarifas mensuales por usuarios son las siguientes:
Cincuenta USA Dólares (USD 50) para el servicio de texto y fotografía, setenta y cinco dólares(USD 75) para el servicio de texto y fotografía con audio; y, cien USA dólares (USD 100) para elservicio de texto y fotografía con audio y video.
6. Requisitos para aprobación, en caso los hubiera:
1) Documentos legales de la Persona Natural o Jurídica
2) Estudio Técnico de Ingeniería, sobre el sistema a instalarse
3) Plan de Instalación y Transmisión aprobado por el proveedor del segmento espacial
4) Proveedores del segmento espacial autorizados: INTELSAT, PANAMSAT, ANDESAT(SATMEX)
7. Información adicional disponible, por ejemplo, duración de la licencia, condiciones derenovación, tasas,sane iones y penalidades, transferencia de licencias, páginas en Internet,publicaciones:
Duración de la Licencia:
Sistemas Satelitales Privados: 5 años
Sistemas Satelitales para Explotar y Prestar Servicios de Telecomunicaciones al Público: 15 años
Condiciones de Renovación:
Cumplir con los requisitos enunciados en el numeral 6
Tasas: la enunciadas en el numeral 4
Transferencia de Licencias, paginas en Internet, publicaciones : no existe un procedimientodefinido
8. Por favor adjunte el formulario de solicitud, si estuviere disponible
ESTUDIO TÉCNICO PARA LA INSTALACIÓN Y OPERACIÓN DE ESTACIONESTERRENAS DE TRANSMISION-RECEPCION DE SERVICIOS EMPRESARIALES DETELECOMUNICACIONES OFRECIDOS POR INTELSAT/PANAMSAT
1. SOLICITANTE1.1. Entidad:1.2. Teléfono:1.3. Telex:1.4. Fax:1.5. Dirección:
2. OPERADOR2.1. Nombre:..2.2. Teléfono:.2.3. Telex:2.4. Fax:2.5. Dirección:
3. INFORMACIÓN GEOGRÁFICA3.1. Nombre de la estación terrena:3.2. Latitud: grados min seg Norte Sur3.3. Longitud: grados min seg Oeste3.4. Altura sobre el nivel del mar: metros3.5. Población más cercana:3.6. Medios de acceso:4. INFORMACIÓN SOBRE EL SERVICIO4.1. Tipo: IBS VSAT4.2. Nacional4.3. Internacional4.4. Ubicación del satélite:4.5. Tipos de ComunicaciónTelefonía VídeoFax Datos Otros
4.6. Enlace: Tx/Rx: Rx/Tx:5. TIPO DE ESTACIÓN TERRENA
5.1. Diámetro de la antena: metros Norma:5.2. Tipo de polarización:5.3. Número de estaciones:5.4. Diagramas de radiación: presentar los diagramas en hojas adjuntas, Anexo 15.5. Lóbulos laterales espectrales: presentar diagrama en la hoja adjunta, Anexo 25.6. Métodos de rastreo:5.7. Banda C Banda Ku5.8. Banda de transmisión: a MHz5.9. Banda de recepción: a MHz5.10. Ganancia de transmisión: dBi5.11. Ganancia de recepción: dBi5.12. Figura de Mérito GfT dB/°K5.13. P.I.R.E. máximo: dB5.14. Estabilidad del P.I.R.E: dB5.15. Emisiones fuera de banda: dB5.16. Emisiones parásitas: dB5.17. Sistemas de control de la estación terrena:
6. CARACTERÍSTICAS DE LAS PORTADORAS6.1. Métodos de modulaciónFDM/FM CFDN/FMSCPC/QPSK SCPC/PCM/QPSKQPSK/FDMA OTROS6.2. Velocidad de transmisión en Kbit/s:6.3. FEC:6.5. Número de portadoras previstas en transmisión:
6.6. Número de canales por portadora:6.7 Ancho de banda requerido: KHz6.8. Alineación de portadoras:
6.9. Capacidad para variar la frecuencia:
6.10 Características del generador de la señal:
6.11. Ángulo deelevación:
7. Indicar los dispositivos de seguridad humana y de navegación aérea que dispondrá laestación terrena:
8. Indicar los medios por los cuales se puede comunicar a través del circuito de servicio con elpunto de control durante las 24 horas del día.
9. Adjuntar los cálculos de los enlaces: enlace ascendente y enlace descendente, Anexo 3.10. Adjuntar las características técnicas de los equipos y antenas a utilizarse.11. Personas capacitadas y autorizadas para dar información técnica a la Secretaria Nacional
de Telecomunicaciones.11.1. Nombre:11.2 Teléfono:11.3.Telex:11.4. Fax:11.5.Dirección:
Asumo la responsabilidad técnica del presente estudio de ingenieríafirma:
Nombre:N°. de afiliación;Análisis del enlace AscendenteDiámetro de Transmisión de la antenaÁngulo de elevación enlace ascendentePerdida del trayecto enlace ascendenteVentaja del haz del enlace ascendenteGanancia de Transmisión de la AntenaPotencia de la antenaPerdidas en la línea de transmisiónPotencia del HPAMargen para variación SFDAnálisis del enlace descendenteDiámetro de la antenaGanancia de la antenaTemperatura del LNAFigura de Mérito G/TElevación del ángulo enlace ascendentePerdida del trayecto enlace descendenteVentaja del haz enlace descendenteAnálisis del SatéliteP.I.R.E. del satélitePunto de saturación de la salida del transpondedorAnálisis del sistemaRelación portadora/ruido C/T del sistemaRelación portadora/ruido C/N enlace ascendenteRelación portadora/ruido C/N enlace descendenteRelación portadora/ruido C/N del sistema
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CE
TR
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L T
ÍPIC
O
Coverage Maps: [email protected]°E Página 1 de 2
Coverane Maps
satellites
IntelsatIntelsat 805 @ 304.5°E
Global Hemi
Key Parameters
Total Transponders
Polarization
e.i.r.p. (C-Band)(Beam Edge to Beam Peak)
Uplink Frequency
Downlínk Frequency
G/T (C-Band)(Beam Edge to Beam Peak)
G/T (Ku-Band)(Beam Peak)
SFD Range(Beam Edge)
Zone
C-Band: 36 (in equiv. 36 MHz units)Ku-Band: 6 (in equiv. 36 MHz units)
C-Band: LinearKu-Band: Linear
Hemi Beam: 37.5 up to 43.0 dBW
C-Band: 5850 to 6650 MHzKu-Band: 14.00 to 14.25 GHz
C-Band: 3400 to 4200 MHzKu-Band: 12.50 to 12.75 GHz
Hemi Beam: -8.0 up to -3.4 dB/K
Spot 1: Up to +6.2 dB/K
C-Band: -89.0 to -70.0 dBW/m*Ku-Band: -96.0 to -74.0
http://www.intelsat.eom/[email protected] 28/05/2001
e:10/29/2001 LST4.4B, August2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONDER RESOURCES
Sales Support, INTELSAT, 3400 International Dr. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.A
n: (Party designated to submit plan)
j: Proposed Transmission Plan For Leased Transponder Capacity
GENERAL INFORMATION
Country (transmit/receive) Ecua/EcuaBeam type (transmit/receive) Hemi/Hemi
U/L xponder center frequency 6.2800D/L xponder center frequencySatellite locationSatellite series
Assumed adj. S/C spacingXponder number(up/down)Service activation date
. Duration of service
. SVO-L number
LEASED XPONDER BE RESOURCE!
(Outer Coverage)
Table used in IESS410Bandwidth
e.i.r.p.
. Flux density
. G/TGain step
E/S CHARACTERISTICS
Transmit E/S
. E/S ñame
. Antenna diameterVoltage axial ratio
. Peak antenna gain
. Sidelobe gain at(deg) 3E/S longitude (+ east, - west)E/S latitude (+ north, - south)S/C pattern advantage at E/STracking (Yes/No)
Receive E/S
E/S ñame
Antenna diameterVoltage axial ratioG/T of E/S at 4 or 11 GHzE/S longitude (+ east, - west)
E/S latitude (+ north, - south)S/C pattern advantage at E/STracking (Yes/No)Peak antenna gainSidelobe gain at(deg) 3
Page.1
4.0550
304.5VI
3.0
01/10/200110 años
20.53.4
-107.7-9.2
High
linkl
Lag11.8
1.3:139.620.1
-76.5
0.1
2.0
Lago C
3.81.3:123.2
-76.5
0.1
2.0
42.3
20.1
Iink2
Lag2
1.81.3:139.620.1
-76.51
0.07
2.00
Lago C
3.81.3:123.2
-76.5
0.1
2.0
42.3
20.1
Iink3
Lag3
1.81.3:139.620.1
-76.52
0.07
2.00
LagoC
3.81.3:1
23.2
-76.5
0.1
2.0
42.3
20.1
Iink4
Lag11B
1.81.3:1
39.6
20.1
-76.51
0.05
2.00
Lago C
3.81.3:123.2
-76.5
0.1
2.0
42.320.1
UNITS
GHz
GHz
0 E Longitude
V, VA, etc.,
Degrees
14/14, 24/24, etc
d/m/yr
Days, Months, or Yrs
MHzdBWdBW/m2dB/KHigh, Low, etc.,
MnkS -
Lag13 -
1.8 meters1.3:1 -39.6 dBi20.1 dBí
-76.52 degrees0.05 degrees2.00 dB
-- (Yes/No)
Lago C -3.8 meters
1.3:1 -23.2 dB/K
-76.5 degrees0.1 degrees2.0 dB- (Yes/No)
42.3 dBi (For Intersystem
20.1 dBi coordination)
File:LAGO1.BWB
Date: 10/29/2001
D. CARRIER CHARACTERISTICS
1. Carrier type number
2. Carrier type
3. Modulation technique
4. Digital carriersa. Information rate
b. Overhead
c. Data rate (lnfo +OH)
d. FEC coding
e. RS outer code
f. Transmission rate
5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s deviation
b. No. of channels per carrier
c. Peak test-tone deviation
d. Companding advantage
e. Weighting plus emphasis
f. EDF of unmodulated TV carrier
g. Activity factor (if vo¡ce-activated)
h. Máximum baseband frequency
i. Type of TV system
Carner's allocated bandwidth
Carrier's noise bandwidth
REQUIRED C/N PER CARRIER
Carrier type
Carr size (kbit/s (dig), MHz (FM)
C/N thresnold
Eb/No threshold (info+OH)
U/L rain margin
D/L rain margin
No. of assigned carriers per link
F. PER CARRIER U/L AND D/L e.i.r.p. (clear
1. Transmit E/S elevation angle
2. U/L e.i.r.p. per carrier
3. Path loss at UL frequency
Gain of 1 m2 antenna
U/L rain loss (clear-sky)
Per carrier PFD arriving at S/C
S/C pattern advantage at E/S
Per carr BE PFD arriving at S/C
Xponder BE SFD
10. Per carrier input back-off
11. S/C TWT I/O backoff difference
12. Per carrier output backoff
13. Xponder BE saturation eirp
14. D/L BE eirp per carrier
LST4.4B, August 2000
linkl
1
Digital
QPSK
9.6
0.0
9.6
0,750
n/a12.8
n/an/an/a
n/an/an/a
100n/an/a
0.0090
0.0064
linkl
Digital
9.60
7.8
6.0
2.0
2.0
1
-sky)
65.4
44.9
199.6
37.4
0.0
-117.3
2.0
-115.3
-77.6
-37.7
5.5
-32.2
28.0
-4.2
Iink2
2Digital
QPSK
9.60.0
9.60.750
n/a12.8
n/an/an/an/an/an/a100
n/an/a
0.0090
0.0064
Iink2
Digital
9.60
7.86.0
2.02.0
1
65.4
44.9
199.6
37.4
0.0
-117.3
2.0
-115.3
-77.6
-37.7
5.5
-32.2
28.0
-4.2
Iink3
3
Digital
QPSK
9.6
0.0
9.6
0.750
n/a
12.8
n/an/an/an/a
n/an/a
100
n/an/a
0.0090
0.0064
Iink3
Digital
9.60
7.8
6.0
2.0
2.0
1
65.4
44.9
199.6
37.4
0.0
-117.3
2,0
-115.3
-77.6
-37.7
5.5
-32.2
28.0
-4.2
Iink4
4
Digital
QPSK
9.6
0.0
9.6
0.750
n/a12.8
n/an/an/a
n/an/a
n/a100
n/an/a
0.0090
0.0064
Iink4
Digital
9.60
7.8
6.02.02.0
1
65.4
44.9
199.6
37.4
0.0
-117.3
2.0
-115.3
-77.6
-37.7
5.5
-32.2
28.0
-4.2
linkS _
5 -Digital Digital, SCPC, etc.
QPSK FM, QPSK, etc.
9.6 kbit/s
0.0 kbit/s
9.6 kbit/s
0.750 0.5, 0.75, etc.
n/a
12.8 kbit/s
n/a MHzn/a -
n/a MHz
n/a dB
n/a dBn/a MHz
100 %n/a MHz
n/a NTSC,B-MAC,etc.,
0.0090 MHz
0.0064 MHz
linkS -
Digital
9.60 -
7.8 dB
6.0 dB2.0 dB
2.0 dB1 -
65.4 degrees
44.9 dBW199.6 dB37.4 dBi/m2
0.0 dB-117.3 dBW/m2
2.0 dB-115.3 dBW/m2
-77.6 dBW/m2
-37.7 dB
5.5 dB
-32.2 dB
28.0 dBW
-4.2 dBW
Page:
File:LAGO1.BWB
, \JIA-31 ¿.\J\J I
LINK BUDGETS (clear-sky)
U/L C/T Per CarrierPercarrierU/Le.i.r.p.
Path loss at U/L frequency
Satellíte G/T at BES/C pattern advantage at E/S
U/L rain loss (clear-sky)OH" up, thermal
HPAIM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier
Sateilite TOTA IM at BEC/T TWTA IM per carrier
D/L C/T per Carrier (deg-sky)Receive E/S elevation angle
Per carrier D/L BE e.i.r.p.S/C pattern advantage at E/S
Path loss at D/L frequencyE/S G/T at D/L frequencyD/L rain loss {clear-sky)C/T down, thermal
C/l co-channel interf., totalC/T co-channel interf., total
Total C/T, C/N and Eb/No (clear-sky)
3/T total per carrier
tfargin for ASI & terrestrial interí
3ther losses (tracking, etc)
x/T available per carrier¡oltzmann's constant¡eceiver noise bandwidth:/N total (clear-sky)b/No total (clear-sky)W (Analog)
S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
ansmií aníenna diameter:r carrier U/L e.i.r.p,
lergy dispersal
inversión to 4 kHzak antenna gain*ver at antenna feedsnna sidelobe gain at 3e.i.r.p. densíty at 3
axis eirp limit at 3•gin
Gx E/S ON-AXIS e.i.r.p. LIMIT
carrier U/L e.i.r.p. density
LST4.4B, August 2000 Page:3
44.9
199.6-9.22.0
0.0
-161.9
12.
-160.
-37.
-159.
65.
-4.
2.
195.23.
9
6
0
8
4
2
0
8
3
0.0
-174.7
17,0-173.5
-177.5
1.2
0.9
-179.6-228.6
38.110
9
.9
.1
n/a
1
44
.8
.9
1.00
23.9839
-1820
1
20
18
.6
.6
.1
.4
.1
.6
44,9199.6
-9.2
2.00.0
-161.
12.
-160.
-37.-159.
65.
9
9
6
0
8
4
-4.2
2.0
195.823.3
0.0
-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9
-179-228
38
10
9
.6
.6
.1
.9
.1
n/a
144
.8
.9
1.00
23.9839
-18
20
1
.6
.6
,1
.4
20.118.6
44.9199.6
-9.2
2.0
0.0
-161.
12.
-160.
-37.
-159.
65.
9
9
6
0
8
4
-4.2
2.0
195.823.30.0
-174.7
17.0-173.5
-177.5
1.2
0.9
-179-228
.6
.6
38.110
9
.9
.1
n/a
144
.8
.9
1.0023.98
39-18
20
1
20
18
.6
.6
.1
.4
.1
.6
44.9
199.6-9.2
2.0
0.
-161.
12.
-160.
-37.-159.
65.
0
9
9
6
0
8
4
-4.2
2.0
195.823.30.0
-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9
-179-228
.6
.6
38.110
9
.9
.1
n/a
144
.8
.9
1.0023.9839
-18
20
1
20
18
.6
.6
.1
.4
.1
.6
44.9199.6
-9.22.0
0.
-161.
12.
-160.
-37.
-159.
65.
0
9
9
6
0
8
4
-4.2
2.0
195.823.30.0
-174.7
17.0-173.5
-177
1
.5
.2
0.9
-179-228
38
10
9
.6
.6
.1
.9
.1
n/a
1
44
.8
.9
1.0023.98
39
-18
20
1
20
18
.6
.6
.1
.4
.1
.6
dBWdBdB/K
dB
dB
dBW/K
dBW/4dBW/K
dBW/4
dBW/K
kHz
kHz
degrees
dBW
dBdBdB/KdBdBW/K
dBdBW/K
dBW/K
dB
dB
dBW/KdBW/K-HzdB-HzdB
dB
dB
meters
dBW
MHzdB
dBidBW/4
dBidBW/4dBW/4dB
kHz
kHzkHz
20,9 20.9 20.9 20.9 20.9 dBW/4 kHz
File:LAGO1 BWB
Date: 10/29/2001
2. Gx U/L e.i.r.p. density limit3. Margín
J. MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
Per carrier D/L BE eirpAssumed angle of arrival at eart
Pattern advantage at angle of ar
Energy dispersalConversión to per 4 kHz
eirp density per 4 kHzPath loss toward angle of arrivalGain of 1 mA2 antenna
PFD arriving at the earth's surfai10. ITU Radio Reg. limit (RR28)11. Margin
K. TOTAL XPONDER RESOURCE USAGE
1. Total BE Flux Density Arriving at S/Ca. Per carr BE flux density arrivingb. No. of active carriersc. Total flux density at S/C per carr
GRANO TOTAL
Total flux density arriving at the S/C
Total BE flux density availableMargin
Total BE e.i.r.p. UtilizedPer carrier BE e.i.r.p.
No. of active carriersTotal BE eirp per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total e.i.r.p. utilized
b. Total e.i.r.p. availablec. Margin
2. Total xponder Bandwidth Utilized
a. Allocated bandwidth per carrier
b. No. of assigned carriers
c. Total bandwidth per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total bandwidth Utilizedb. Total bandwidth availablec. Margin
.. CARRIER FREQUENCY PLAN
Carrier Carrier CarrierNo. Type Type #
LST4.4B, August 2000 Page:'
36.115.2
%c*c
-4.25.0
3.0
1.00
23.98-25.2196.933.6
-188.4
-152.036.4
-115.3
1.0
-115.3
-108.3-107.7
0.6
-4.2
1.0
-4.2
2.82
3.450.60
0.00901
0.0090
0.04
0.500.50
36.
15.
-4.
5.
1
2
2
0
3.0
1.0023.98-25.2
196.933.6
-188.4-152.0
36
-1151
-115
-4
1
-4
.4
.3
.0
.3
,2
.0
.2
0.0090
1
0.0090
36.
15.
-4.
5.
3.
1
2
2
0
0
1.0023.98-25.2
196.933.6
-188-152
36
-1151
-115
-4
1
-4
.4
.0
.4
.3
.0
.3
.2
.0
.2
0.00901
0.0090
36.
15.
-4.
5.
1
2
2
0
3.0
1.00
23.98-25.2
196.9
33.6
-188-152
36
-1151
-115
-4
1
-4
.4
.0
.4
.3
.0
.3
.2
.0
.2
0.00901
0.0090
36.
15.
-4.
5.
3.
1
2
2
0
0
1.00
23.98-25. 2
196.933.6
-188.4
-152.0
36
-1151
-115
-4
1
-4
.4
.3
.0
.3
.2
.0
.2
0.00901
0.0090
dBW/4 kHz
dB
dBWdegrees
dB
kHz or MHz
dBdBW/4 kHz
dBdBi/m2dBW/m2/4 kHz
dBW/m2/4 kHz
dB
dBW/m2-dBW/m2
dBW/m2
dBW/m2
dB
dBW-
dBW
dBW
dBWdB
MHz-
MHz
MHz
MHz
MHz
Uplink Frequency(MHz)
0.0
0.0
File:LAGO1.BWB
ite: 10/29/2001
3 04 -- 0
5 - 06 - 0
0
Cband* 0
n Cband* 0.0
* Band of carriers
FnH nf I QT Fnrm
'A POWER REQUIREMENTS
LST4.4B, August 2000
0.0
0.00.00.0
0.00.0(Beginning freq)
O.O(Endfreq)
O.O(Beginningfreq)
0.0
his analysis is not automated. See HPA-Sizing under
tal e/s U/L eirp through HPA
¡ak antenna gain
sses from HPA to antenna feed.
;quired power at HPA output port
3A output back-off
iturated HPA output power
íquired HPA size
HPA1
44.939.6
1.0
6.3
4.0
10.310.8
Help)
HPA2
44.939.6
1.0
6.3
4.0
10.310.8
HPA3
44.9
39.61.0
6.3
4.0
10.310.8
HPA4
44.9
39.61.0
6.3
4.0
10.3
10.8
HPA5 -
44.9 dBW
39.6 dBi1.0 dB
6.3 dBW4.0 dB
10.3 dBW10.8 Watts
UK ANALYSIS SUMMARY
irrier Type
irth Station uplink eirp per carrier
Z downlink beam edge eirp per carr
N total threshold required per carrit
N total clear-sky available per carri<
t. of assigned carriers per link
rains Aqainst Constraints (see Note 1)
f-axis eirp density (ITU-R S.524)
D at earth's Surface (ITU-RR-28)
; On-axis eirp density (IESS-601)
tal Leased Resource Usage
tal e.i.r.p. utilized
tale.i.r.p. available
irgin
wer Equivalen! Bandwidth (PEB)
tal bw allocated (all carriers)
tal Leased BW Required
irqin
ite A negative rnargin indícales the limit
linkl
Digital
44.9-4.27.8
10.91
18.636.4
15.2
2.8
3.4
0.6
0.430.04
0.50
0.50is exceeded.
link 2Digital
44.9
-4.27.8
10.91
18.6
36.4
15.2
link 3
Digital
44.9-4.27.8
10.9
1
18.6
36.4
15.2
link 4
Digital
44.9-4.2
7.8
10.91
18.636.4
15.2
link 5 -
Digital -
44.9 dBW
-4.2 dBW7.8 dB
10.9 dB1
18.6 dB36.4 dB
15.2 dB
dBW
dBW
dB
MHz
MHz
MHz
MHz
File:LAGO1.BWB
LST4.4B, August 2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONDER RESOURCES
To: Sales Support, INTELSAT, 3400 International Dr. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.AFrom:(Party designated to submit plan)Subj: Proposed Transmisión Plan For Leased Transponder Capacity
A. GENERAL INFORMATION
1. Country (transmit/receive) Ecua/Ecua2. Beam type (transmit/receive) Hemi/Hemi3. U/L xponder center frequency4. D/L xponder center frequency5. Satellite location6. Sateltite series7. Assumed adj. S/C spacing8. Xponder number(up/down)9. Service activation date10. Duration of service11. SVO-L number
B. LEASED XPONDER BE RESOURCI
(Outer Coverage)
1. Tableused in IESS4102. Bandwidfh3. e.i.r.p.4. Fluxdensity5. G/T6. Gain step
C. E/S CHARACTERISTICS
1. Transmit E/Sa. E/S ñameb. Antenna diameterc Voltage axial ratiod. Peak antenna gaine. Sidelobe gain at(deg3f. E/S longitude (+ east, - west)g. E/S latitude {+ north, - south)h. S/C pattern advantage at E/Si. Tracking (Yes/No)
2. Receive E/Sa. E/S ñameb. Antenna diameterc. Voltage axial ratiod. GfT of E/S at 4 or 11 GHze. E/S longitude (+ east, - west)f. E/S latitude (+ north, - south)g. S/C pattern advantage at E/Sh. Tracking (Yes/No)i. Peak antenna gainj. Sidelobe gain at{deg 3
D. CARRIER CHARACTERISTICS
Page:1
UNITS
6.28004.0550
310.0VI
3.0
01/10/200110 años
25.0
13.4-97.7
-9.2High
link 11
Lag261.8
1.3:139.620.1
-76.50.12.0
—
LagoC3.8
1.3:123.2
-76.50.12.0
~
42.320.1
link 11
link 12
Lag32
1.81.3:139.620.1
-76.520.072.00
--
Lago C3.8
1.3:123.2
-76.50.1
2.0-
42.320.1
link 12
link 13
Lag331.8
1.3:1
39.620.1
-76,520.062.00
—
Lago C3.81 3
23.2-76.5
0.1
2.0
-
42.320.1
link 13
link 14
Lag34
1.81.3:139.620.1
-76.520.052.00
~
LagoC3.8
1.3:1.3:123.2
-76.50.12,0
~
42.320.1
link 14
GHzGHz0 E LongitudeV, VA, etc.,Degrees14/14, 24/24, etcd/m/yrDays, Months, orYrs
MHzdBWdBW/m2dB/KHigh, Low. etc.,
link 15 -
Lag41 -1.8 meters
1.3:1 -39.6 dBi20.1 dBi
-76.52 degrees0.06 degrees2.00 dB
- (Yes/No)
LagoC -3.8 meters
1.3:1 -23.2 dB/K
-76.5 degrees0.1 degrees2.0 dB
~ (Yes/No)42.3 dBi (For Intersystem20.1 dBi coordination)
link 15
File: LAGOS. BWB
LST4.4B, August 2000 Page:
1 . Carrier type number
2. Carrier type
3. Modulation technique
4. Digital carriers
a. Information rate
b. Overhead
c. Data rate (Info + OH)d. FEC coding
e. RS outer codef. Transmission rate
5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s deviation
b. No. of channels per carrier
c. Peak test-tone deviation
d. Companding advantage
e. Weighting plus emphasisf. EDF of unmodulated TV carriei
g. Activity factor (if voice-activateí
h. Máximum baseband frequencyi. Type of TV system
6. Carrier's allocated bandwidth
7. Carrier's noise bandwidth
E. REQUIRED C/N PER CARRIER
1. Carrier type
2. Carr size (kbit/s {dig), MHz (Fk
3. C/N threshoid
4. Eb/No threshoid (info+OH)
5. U/L rain margin6. D/L rain margin7. No. of assigned carriers per lin
11Digital
QPSK
9.6
0.0
9.6
0.750n/a
12.8
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0090
0.0064
link 11Digital
9.607,86,0
2,02,0
1
12
DigitalQPSK
9.6
0.0
9.60.750
n/a12,8
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0090
0.0064
link 12Digital
9.607.86.02.02.0
1
13
Digital
QPSK
9.6
0.0
9.6
0.750
n/a12.8
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0090
0.0064
link 13
Digital
9.607.86.02.0
2.01
14
DigitalQPSK
9.6
0.0
9.60.750
n/a12.8
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0090
0.0064
link 14
Digital
9.607.86.02.02.0
1
15 -Digital Digital, SCPC, etc.QPSK FM, QPSK, etc.
9.6 kbit/s
0.0 kbit/s
9.6 kbit/s0.750 0.5, 0.75, etc.
n/a12.8 kbit/s
n/a MHzn/a -n/a MHzn/a dBn/a dBn/a MHz100 %n/a MHzn/a NTSC,B-MAC,etc.
0.0090 MHz
0.0064 MHz
link 15 -
Digital
9.60 -7,8 dB6.0 dB2.0 dB2.0 dB
1 -
F. PER CARRIER U/L AND D/L e.i.r.p. (clear-sky)
1. Transmit E/S elevation angle2. U/L e.i.r.p. per carrier
3. Path loss at UL frequency
4. Gain of 1 m2 antenna5. U/L rain loss (clear-sky)
6. Per carrier PFD arriving at S/C
7. S/C pattern advantage at E/S8. Per carr BE PFD arriving at S/C
9. XponderBESFD10. Per carrier input back-off11 S/C TWT I/O backoff differena
1 2. Per carrier output backoff
13. Xponder BE saturation eirp
14. D/L BE eirp per carrier
G. LINK BUDGETS (clear-sky)
1. U/L C/T Per Carrier
a. Per carrier U/L e.i.r.p.
59.045.0
199.737.4
0.0-117.2
2.0
-115.2-77.6-37.6
5.5
-32.128.0-4.1
45.0
59.045.0
199.737.40.0
-117.2
2.0-115.2-77.6-37.6
5.5
-32.128.0-4.1
45.0
59.045.0
199.737.4
0.0-117.2
2.0
-115.2-77.6-37.6
5.5
-32.128.0-4.1
45.0
59.045.0
199.737.4
0.0-117.2
2.0
-115.2-77.6-37.6
5.5
-32.128.0-4.1
45.0
59.0 degrees45.0 dBW
199.7 dB37.4 dBi/m2
0.0 dB-117.2 dBW/m2
2.0 dB-115.2 dBW/m2-77.6 dBW/m2-37.6 dB
5.5 dB-32.1 dB28.0 dBW-4.1 dBW
45.0 dBW
File:LAGO3.BWB
LST4.4B, August 2000
b. Path loss at U/L frequencyc. Satellite G/T at BEd. S/C pattern advantage at E/Se. U/L rain loss (clear-sky)f. C/T up, thermal
2. HPAIM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier
3. Satellite TWTA IM at BEC/T TWTA IM per carrier
4. D/L C/T per Carrier (deg-sky)
a. Receive E/S elevation angleb. Per carrier D/L BE e.i.r.p.c. S/C pattern advantage at E/Sd. Path loss at D/L frequencye. E/S G/T at D/L frequencyf. D/L rain loss (clear-sky)g. C/Tdown, thermal
5. C/l co-channel interf., totalC/T co-channel interf., total
6. Total C/T, C/N and Eb/No (clear-sk>
C/T total per carrierMargin for ASI & terrestrial inteOther losses (tracking, etc)C/T available per carrierBoltzmann's constantReceiver noise bandwidth
g. C/N total (clear-sky)h. Eb/No total (clear-sky)i. S/N (Analog)
E/S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
Transmit antenna diameterPer carrier U/L e.i.r.p.Energy dispersa IConversión to 4 kHzPeak antenna gainPower at antenna feedAntenna sidelobe gain at 3U/L e.i.r.p. density at3Off-axis eirp limit at 3Margin
STO Gx E/S ON-AXIS e.i.r.p. LIMIT
Per carrier U/L e.i.r.p. densityGx U/L e.i.r.p. density limitMargin
H.
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
I.
1.
2.
3.
J. MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
1. Per carrier D/L BE eirp2. Assumed angle of arnval at eai
199.7-9.22.00.0
-161.8
13.0-160.6
-37.0-159.7
59.0-4.12.0
195.923.3
0.0
-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9-179.6-228.6
38.110.99.1nía
1.845.01.00
23.9839.6
-18.520.1
1.6
20.118.5
21.136.115.0
*r*C
-4.15.0
199.7-9.22.00.0
-161.8
13.0-160.6
-37.0-159.7
59.0-4.12.0
195.923.3
0.0-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9
-179.6-228.6
38.110.99.1
n/a
1.845.01.00
23.9839.6
-18.520.1
1.6
20.118.5
21.136.115.0
-4.15.0
199.7-9.22.00.0
-161.8
13.0-160.6
-37.0-159.7
59.0-4.12.0
195.923.3
0.0
-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9
-179.6-228.6
38.110.99.1n/a
1.845.01.00
23.9839.6
-18.520.1
1.620.118.5
21.136.115.0
-4.15.0
199.7-9.22.00.0
-161.8
13.0-160.6
-37.0-159.7
59.0-4.12.0
195.923.3
0.0-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9-179.6-228.6
38.110.99.1n/a
1.845.01.00
23.9839.6
-18.520.1
1.6
20.118.5
21.136.115.0
-4.15.0
199.7 dB-9.2 dB/K2.0 dB0.0 dB
-161.8 dBW/K
13.0 dBW/4 kHz-160.6 dBW/K
-37.0 dBW/4kHz-159.7
59.0-4.12.0
195.923.3
0.0
-174.7
17.0-173.5
-177.51.2
0.9
-179.6-228.6
38.110.99.1
n/a
1.845.01.00
23.9839.6
-18.520.1
1.6
20.118.5
21.136.115.0
-4.15.0
dBW/K
degreesdBWdBdBdB/KdBdBW/K
dBdBW/K
dBW/KdB
dB
dBW/KdBW/K-HzdB-HzdBdBdB
metersdBWMHzdBdBidBW/4 kHzdBi
dBW/4 kHzdBW/4 kHzdB
dBW/4 kHzdBW/4 kHzdB
dBWdegrees
File:l_AGO3.BWB
LST4.4B, August 2000
0.0
* Band of carriers
Page:5
End of LST Form
HPA POWER REQUIREMENTS
(This analysis is not automated. Se
Total e/s U/L eirp through HPAPeak antenna gainLosses from HPA to antenna feed.Required power at HPA output portHPA output back-offSaturated HPA output powerRequired HPA size
End of HPA
LINK ANALYSIS SUMMARYCarrier TypeEarth Station uplink eirp per carrierS/C downlink beam edge eirp per caC/N total threshold required per canC/N total clear-sky available per carNo. of assigned carriers per linkHaroins Aoaínst Constraints (see Note 1)Off-axis eirp density (ITU-R S.524)PFD at earth's Surface (ITU-RR-28)Gx On-axís eirp density (IESS-601)Total Leased Resource UsaaeTotal e.i.r.p. utilizedTotal e.i.r.p. availableMargín
Power Equivalent Bandwidth (PEB)Total bw allocated (all carriers)Total Leased BW RequiredMarqinNote A negative margin indícales the limit is exceeded.
1 J
HPA-Sizing under Help)HPA1 HPA2
45.0 45.039.6 39.6
1.06.5
4.0
10.511.2
A na lucio -. •»_,—..midiyoio -«ji-í— -.
1.06.5
4.010.511.2
link 11 link 12Digital Digital
45.0-4.17.8
10.91
•ni)18.536.415.0
13. 4 (Total13.40.0
4. 98 (Total0.64 (Total5.004.40
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
ofall
ofallofall
HPA345.039.6
1.0
6.54.0
10.511.2
link 13Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
15 Links)
15 Links)15Línks)
HPA445.039.6
1.06.5
4.0
10.511.2
link 14Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
HPA5 -45.0 dBW39.6 dBi
1.0 dB6.5 dBW4.0 dB
10.5 dBW11.2 Watts
link 15 -Digital -
45.0 dBW-4.1 dBW7.8 dB
10.9 dB1
18.5 dB36,4 dB15,0 dB
dBWdBWdB
MHz
MHzMHz
MHz
File:LAGO3.BWB
LST4.4B, August 2000 Page:5
0.0Band of carriers
cnu ui LO i ruuii
HPA POWER REQUIREMENTS
(This analysis is not automated. See HPA-Sizing under Help)
Total e/s U/L eirp through HPAPeak antenna gainLosses from HPA to antenna feed.Required power at HPA output ponHPA output back-offSaturated HPA output powerRequired HPA size„ . Fnrl of HPA ¡7» Ana
LINK ANALYSIS SUMMARYCarrier TypeEarth Station uplink eirp per carrierS/C downlink beam edge eirp per caC/N total threshold required per canC/N total ctear-sky available per carNo. of assigned carriers per linkMarains Aaainst Constraints (see Note 1 )Off-axis eirp density (ITU-R S.524)PFD at earth's Surface (ITU-RR-28)Gx On-axis eirp density (IESS-601)Total Leased Resource UsaoeTotal e.i.r.p. utilizedTotal e.i.r.p. availableMargin
Power Equivalent Bandwidth (PEB)Total bw allocated (all carriers)Total Leased BW RequiredMarainNote A negative margin indícales the limit
HPA145.039.6
1.06.54.0
10.511.2
lysis —
link 11Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
HPA245.039.6
1.06.5
4.0
10.511.2
link 12Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
13.4(Totalofall13.40.0
4.98 (Total of all0.64(Totalofall5.004.40
HPA345.039.6
1.06.5
4.010.511.2
link 13Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
15Links)
15Links)15 Links)
HPA445.039.6
1.0
6.54.0
10.511.2
link 14Digital
45.0-4.17.8
10.91
18.536.415.0
HPA5 -45.0 dBW39.6 dBi
1.0 dB6.5 dBW4.0 dB
10.5 dBW11.2 Watts
link 15 -Digital -
45.0 dBW-4.1 dBW7.8 dB
10.9 dB1
18.5 dB36.4 dB15.0 dB
dBWdBWdB
MHzMHzMHzMHz
is exceeded.
File:LAG03.BWB
LST4.4B, August 2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONDER RESOURCES
To: Sales Support, INTELSAT, 3400 International Dr. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.A
Frorr(Party designated to submit plan)SubjProposed Transmission Plan For Leased Transponder Capacity
A. GENERAL INFORMATION
1. Country (transmit/receive)
2. Beam type (transmit/receive)
3. U/L xponder center frequency
4. D/L xponder center frequency
5. Satellite location
6. Satellite series
7. Assumed adj. S/C spacing
8. Xponder number(up/down)
9. Service activation date
10. Duration of service
11. SVO-L number
B. LEASED XPONDER BE RESOURCE
{Outer Coverage)
1. Tableusedin IESS410
2. Bandwidth
3. e.i.r.p.
4. Fluxdensity
5. G/T
6. Gain step
C. E/S CHARACTERISTICS
1. TransmitE/Sa. E/S ñame
b. Antenna diameter
c. Voltage axial ratio
d. Peak antenna gain
e. Sidelobe gain at(3
f. E/S longitude (+ east, - west)
g. E/S latitude (+ north, - south)
h. S/C pattern advantage at E/S
i. Tracking (Yes/No)
2. Receive E/S
a. E/S ñame
b. Antenna diameter
c. Voltage axial ratio
d. GAT of E/S at 4 or 11 GHz
e. E/S longitude {+ east, - west)
f. E/S latitude (+ north, - south)
g. S/C pattern advantage at E/S
h. Tracking (Yes/No)
i. Peak antenna gain
j. Sidelobe gain at(3
Page:1
Ecua/Ecua
Hemi/Hemi
6.2800
4.0550
310.0VI
3.0
01/10/2001
10 años
2
0.9
6.0
-105.1
-9.2
High
linkl
Sac32
1.8
1.3:1
39.6
20.1
-76.5
-0.1
2.0
Sacha C
3.81.3:123.2
-76.5
-0.2
2.0
42.3
20.1
iink2
Sac38
1.81.3:1
39.6
20.1
-76.50
0.12
2.00
Sacha C
3.81.3:123,2
-76.5
-0.2
2.0
42.3
20.1
Iink3
Sac561.8
1.3:139.6
20.1
-76.53
0.21
2.00
Sacha C
3.81.3:123.2
-76.5
-0.2
2.0
42.3
20.1
Iink4
Sac66
1.8
1.3:139.620.1
-76.50
0.11
2.00
Sacha C
3.81.3:123.2
-76.5
-0.2
2.0
42.3
20.1
UNITS
GHz
GHz
0 E Longitude
V, VA, etc.,
Degrees
14/14, 24/24, etc
d/m/yr
Days, Months. or Yrs
MHz
dBW
dBW/m2
dB/K
High, Low, etc.,
NnkS -
Sac71 -
1.8 meters
1.3:1 -39.6 dBi20.1 dBi
-76.50 degrees
0.12 degrees
2.00 dB-- (Yes/No)
Sacha C -
3.8 meters
1.3:1 -23.2 dB/K
-76.5 degrees
-0.2 degrees
2.0 dB
- (Yes/No)
42.3 dBi (For Intersystem
20.1 dBi coordination)
File:SACHA1.BWB
D. CARRIER CHARACTERISTICS
1. Carrier type number
2. Carrier type
3. Modulation techníque
4. Digital carriersa. Information rate
b. Overhead
c. Data rate (Info + OH)
d. FEC coding
e. RS outer code
f. Transmission rate
5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s deviation
b. No. of channels per carrier
c. Peak test-tone deviation
d. Companding advantage
e. Weighting plus emphasis
f. EDF of unmodulated W carrier
g. Activity factor {¡f voice-activated
h. Máximum baseband frequency
i. Type of TV system
6. Carrier's allocated bandwidth
7. Carrier's noise bandwidth
E. REQUIRED C/N PER CARRIER
1. Carrier type
2. Carr síze (kbit/s (dig), MHz (FM;
3. C/N threshold
4. Eb/No threshold (info+OH)
5. U/L rain margin
6. D/L rain margin
7. No. of assigned carriers per link
F. PER CARRIER U/L AND D/L e.i.r.p. (olear
1. Transmit E/S elevation angle
2. U/L e.i.r.p. per carrier
3. Path loss at UL frequency
4. Gain of 1 m2 antenna
5. U/L rain loss (clear-sky)
6. Per carrier PFD arriving at S/C
7. S/C pattern advantage at E/S
8. Per carr BE PFD arriving at S/C
9. XponderBESFD
10. Per carrier input back-off
11. S/C TWT I/O backoff difference
12. Per carrier output backoff
13. Xponder BE saturation eirp
14. D/L BE eirp per carrier
LST4.4B,August2000
linkl
1Digital
QPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/a
n/an/an/an/an/a100
n/an/a
0.0179
0.0128
linkl
Digital
19.20
7.86.0
2.02.0
1
•sky)
59.0
47.8
199.7
37.4
0.0
-114.4
2.0
-112.4
-77.6
-34.8
5.5
-29.3
28.0
-1.3
Iink2
2
DigitalQPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
Iink2
Digital
19.207.8
6.0
2.02.0
1
59.0
47.8
199.7
37.4
0.0
-114.4
2.0
-112.4
-77.6
-34.8
5.5
-29.3
28.0
-1.3
Iink3
3
Digital
QPSK
19.20.0
19.2
0.750
n/a
25.6
n/an/an/an/an/an/a100
n/an/a
0.0179
0.0128
Iink3
Digital
19.20
7.8
6.0
2.0
2.0
1
59.0
47.8
199.7
37.4
0.0
-114.4
2.0
-112.4
-77.6
-34.8
5.5
-29.3
28.0
-1.3
I¡nk4
4
Digital
QPSK
19.2
0.0
19.2
0.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/a
n/a0.0179
0.0128
Iink4
Digital
19.20
7.8
6.0
2.0
2.0
1
59.0
47.8
199.7
37.4
0.0
-114.4
2.0
-112.4
-77.6
-34.8
5.5
-29.3
28.0
-1.3
linkS _
5 -
Digital Digital, SCPC, etc.
QPSK FM, QPSK, etc.
19.2 kbit/s
0.0 kbit/s
19.2 kbit/s
0.750 0.5, 0.75, etc.
n/a25.6 kbit/s
n/a MHz
n/a -n/a MHzn/a dBn/a dBn/a MHz100 %n/a MHzn/a NTSC,B-MAC.etc.,
0.0179 MHz
0.0128 MHz
linkS -
Digital
19.20 -
7.8 dB
6.0 dB
2.0 dB
2.0 dB
1 -
59.0 degrees
47.8 dBW199.7 dB
37.4 dBi/m2
0.0 dB
-114.4 dBW/m22.0 dB
-112.4 dBW/m2
-77.6 dBW/m2
-34.8 dB
5.5 dB
-29.3 dB
28.0 dBW
-1.3 dBW
Page:2
File:SACHA1.BWB
LST4.4B, August 2000
G. LINK BUDGETS (clear-sky)
1. U/L C/T Per Carrier
a. Per carrier U/L e.i.r.p.
b. Path loss at U/L frequency
c. Satellite GH" at BE
d. S/C pattern advantage at E/S
e. U/L rain loss (clear-sky)
f. C/T up, thermal
2. HPAIM at E/S elevation angle
C/T E/S HPA-IM per carrier
3. Satellite TWTA IM at BE
C/T TWTA IM per carrier
4. D/L C/T per Carrier (deg-sky)
a. Receive E/S elevation angle
b. Per carrier D/L BE e.i.r.p.
c. S/C pattern advantage at E/S
d. Path loss at D/L frequency
e. E/S G/T at D/L frequency
f D/L rain loss (clear-sky)g C/T down. thermal
5. C/l co-channel ¡nterf., total
C/T co-channel interf., total
6. Total C/T, C/N and Eb/No (clear-sky)
a. C/T total per carrier
b. Margin for ASI & terrestrial Ínter
c. Other losses (tracking, etc)
d. C/T available per carrier
e. Boitzmann's constant
f. Receiver noise bandwidth
g. C/N total (clear-sky)
h. Eb/No total (clear-sky)
i. S/N(Analog)
H. OS OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
1. Transmit antenna diameter
2. Per carrier U/L e.i.r.p.
3. Energy dispersa!
4. Conversión to 4 kHz
5. Peak antenna gain
6. Power at antenna feed
7. Antenna sídelobega3
8. U/L e.i.r.p. densií3
9. Off-axis eirp limitS
10. Margin
I. STD Gx BS ON-AXIS e.i.r.p. LIMIT
1. Per carrier U/L e.i.r.p. density
47.
199.,8
7
-9.2
2,0
0.0
-159.1
13.0
-157.8
-37
-156
59
-1
2
195
23
0-171
17.
-170.
-174.1.
0.
-176.-228.
41.
11.
9.
.0
.9
.0
.3
,0
,9
.3
.0
9
0
5
6
1
9
6
6
1
0
2
n/a
1.47,
8,8
1.0023.98
39.6-15
20
4
20
15
.7
.1
.3
.1
.7
47.8199.7
-9.22.0
0
-159
13
-157
-37
-156
59
-1
2
195
23
0
.0
.1
.0
.8
.0
.9
.0
.3
.0
.9
.3
.0
-171.9
17.
-170.
-174.1.
0.
-176.
0
5
6
1
9
6
-228.6
41.1
11.0
9.2
n/a
1.8
47.8
1.0023.98
39.6-15
20
4
20
15
.7
.1
.3
.1
.7
47.8199.7
-9,
2
0
,2
0
.0
-159.1
13
-157
-37
-156
59
-1
2
195
23
0-171
17.
-170.
-174.
1.
0.
-176.-228.
41.
11.
9.
.0
.8
.0
.9
.0
.3
.0
.9
.3
.09
0
5
6
1
9
6
6
1
0
2
n/a
1.
47,8
,8
1.0023.98
39.6
-15
20
4
20
15
.7
.1
.3
.1
.7
47.8199.7
-9.2
2.0
0.0
-159
13
-157
-37
-156
59
-1
2
195
23
.1
.0
,8
,0
,9
.0
.3
.0
.9
.3
0.0-171
17.
-170.
-174.1.
0.
-176.-228.
41.
11
9.
.9
0
5
61
9
6
6
1
0
2
n/a
1.8
47.81.00
23.98
39.6-15
20
4
20
.7
.1
.3
.1
15.7
47.
199.8
7
-9.22.0
0.0
-159.1
13
-157
-37
-156
59
-1
2
195
23
0-171
17.
-170.
-174.1.
0.
-176.
.0
.8
.0
.9
.0
.3
.0
.9
.3
.09
0
5
6
1
9
6
-228.6
41.
11.
9.
1
0
2
n/a
1.847.8
1.0023.98
39
-15
20
4
20
15
.6
.7
.1
.3
.1
.7
dBWdBdB/KdB
dBdBW/K
dBW/4
dBW/K
dBW/4
dBW/K
kHz
kHz
degrees
dBWdBdB
dB/KdBd8W/K
dB
dBW/K
dBW/K
dB
dBdBW/K
dBW/K-Hz
dB-Hz
dB
dBdB
meters
dBW
MHzdBdBi
dBW/4
dBi
dBW/4
dBW/4
dB
kHz
kHzkHz
23.8 23.8 23.8 23.8 23.8 dBW/4 kHz
File:SACHA1.BWB
LST4.4B, August 2000 Page:4
2. Gx U/L e.i.r.p. density limit
3.
J.
1.
Margin
MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
Per carrier D/L BE eirp
2. Assumed angle of arrival at earl
3. Pattern advantage at angle of a
4. Energy dispersa!
5. Conversión to per 4 kHz
6. eirp density per 4 kHz
7. Path loss toward angle of arriva
8. Gain of 1 mA2 antenna
9. PFD arriving at the earth's surfa
10. ITU Radio Reg. limit (RR28)
11. Margin
K. TOTAL XPONDER RESOURCE USAGE
1. Total BE Flux Density Arriving at S/C
a. Per carr BE flux density arriving
b. No. of active carriers
c. Total flux density at S/C per car
GRANO TOTAL
d. Total flux density arriving at the S/C
e. Total BE flux density available
f. Margin
1. Total BE e.i.r.p. Utilized
a. Per carrier BE e.i.r.p.
b. No. of active carriers
c. Total BE eirp per carrier type
GRAND TOTAL
a. Total e.i.r.p. utilized
b. Total e.i.r.p. available
c. Margin
2. Total xponder Bandwidth Utilized
a. Allocated bandwidth per carrier
b. No. ofassigned carriers
c. Total bandwidth per carrier type
GRAND TOTAL
a. Total bandwidth Utilized
b. Total bandwidth availablec. Margin
L. CARRIER FREQUENCY PLAN
Carrier Carrier CarrierNo. Type Type #
36.112.3
I IDC A CUKFACc
-1.31 5.0i 3.0
1.0023.98
-22.3
3 196.933.6
a -185.6
-152.0
33.6
VGE
5/C
g -112.4
1.0ir -112.4
-105.5
-105.1
0.4
-1.31.0
-1.3
5.656.000.40
r 0.0179
1
ie 0.0179
0.09
0.900.80
36.1
12.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98
-22.3
196.933.6
-185.6
-152.0
33.6
-112.4
1.0-112.4
-1.31.0
-1.3
0.0179
1
0.0179
36.1
12.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98
-22.3
196.9
33.6-185.6
-152.0
33.6
-112.4
1.0
-112.4
-1.31.0
-1.3
0.0179
1
0.0179
36.1
12.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98
-22.3
196.933.6
-185.6
-152.0
33.6
-112.4
1.0
-112.4
-1.31.0
-1.3
0.0179
1
0.0179
36.1 dBWMkHz
12.3 dB
-1.3 dBW5.0 degrees
3.0 dB1.00 kHz or MHz
23.98 dB
-22.3 dBW/4 kHz
196.9 dB33.6 dBi/m2
-185.6 dBW/m2/4kHz
-152.0 dBW/m2/4kHz
33.6 dB
-112.4 dBW/m2
1.0 --112.4 dBW/m2
dBW/m2
dBW/m2
dB
-1.3 dBW1.0 -
-1.3 dBW
dBWdBWdB
0.0179 MHz
1 -0.0179 MHz
MHz
MHz
MHz
»r Uplirtk Frequency
# (MHz)
0 0.00 0.0
File:SACHA1.BWB
3 0
4 05 06 0
0Cband* 0
n Cband* 0.0
* Band of carriers
Fnrt nf 1 QT Fnrmd IU Ul LO l FUIIIt
HPA POWER REQUIREMENTS
LST4.4B, August 2000
0.00.00.00.00.00.0{Beginning freq)O.O(Endfreq)O.O(Beginningfreq)
0.0
(This analysis ¡s not automated. See HPA-Sizing under Help)
Total e/s U/L eirp through HPA
Peak antenna gainLosses from HPA to antenna feed.Required power at HPA output portHPA output back-offSaturated HPA output powerRequired HPA size
HPA147.839.61.0
9.2
4.0
13.221.1
HPA247.839.6
1.0
9.2
4.0
13.221.1
HPA347.8
39.61.0
9.2
4.0
13.221.1
HPA447.8
39.61.0
9.2
4.0
13.221.1
HPA5 -47.8 dBW
39.6 dBi1.0 dB9.2 dBW4.0 dB
13.2 dBW21.1 Watts
LINK ANALYSIS SUMMARYCarrier Type
Earth Station uplink eirp per carrierS/C downlink beam edge eirp per esC/N total threshold required per carC/N total clear-sky available per carNo. of assigned carriers per linkMarqins Aoainst Constr;(see Note 1)Off-axis eirp density {ITU-R S.524)
PFD at earth's Surface (ITU-RR-28)
Gx On-axis eirp density (IESS-601)Total Leased Resource UsaaeTotal e.i.r.p. utilizedTotal e.i.r.p. availableMargin
Power Equivalen! Bandwidth (PEB)
Total bw allocated {all carriers)
Total Leased BW RequiredMarqin
linklDigital
47.8-1.37.8
11,01
15.733.6
12.3
5.6
6.00.4
0.83
0.090.900.80
link 2Digital
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
link 3Digital
47.8
-1.37.8
11.01
15.733.6
12.3
link 4Digital
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
link 5 -Digital -
47.8 dBW-1.3 dBW7.8 dB
11.0 dB1
15.7 dB33.6 dB12.3 dB
dBW
dBWdB
MHz
MHz
MHz
MHz
NoteA negative margin indicates the limit is exceeded.
File:SACHA1.BWB
LST4.4B, August 2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONDER RESOURCES
To: Sales Support, INTELSAT, 3400 International Dr. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.A
Fron(Party designated to submit plan)
SubjProposed Transmission Plan For Leased Transponder Capacity
A. GENERAL INFORMATION
1. Country (transmit/receive) Ecua/Ecua
2. Beam type (transmit/receive) Hemi/Hemi
3. U/L xponder center frequency 6.2800
4. D/L xponder center frequency
5. Satellite location
6. Satellite series7. Assumed adj. S/C spacing8. Xponder number(up/down)
9. Service activation date
10. Duration of service11. SVO-Lnumber
B. LEASED XPONDER BE RESOURCE
(Outer Coverage)
1. TableusedinlESS410
2. Bandwidth
3. e.i.r.p.
4. Fluxdensity
5. G/T
6. Gain step
C. E/S CHARACTERISTICS
1. TransmitE/Sa. E/S ñame
b. Antenna diameter
c. Voltage axial ratio
d. Peak antenna gain
e. Sidelobe gain at(3
f. E/S longitude (+ east, - west)
g. E/S latitude (+ north, - south)
h. S/C pattern advantage at E/Si. Tracking (Yes/No)
2. Receive E/Sa. E/S ñame
b. Antenna diameterc. Voltage axial ratio
d. G/TofE/Sat4or11 GHz
e. E/S longitude (+ east, - west)
f. E/S latitude (+ north, - south)
g. S/C pattern advantage at E/Sh. Tracking (Yes/No)
i. Peak antenna gain
]. Sidelobe gain at(3
Page 1
4.0550
310.0VI
3.012/12
01/10/2001
10 años
23.1
11,4-99.7
-9.2High
Iink6
Sac1171.8
1.3:139.620.1
-76.5-0.12.0
Sacha C
3.8
1.3:123.2
-76.5-0.22.0
42.320.1
Iink7
Sac1211.8
1.3:139.620.1
-76.50
0.112.00
Sacha C
3.81.3:123.2
-76.5-0.22.0
42.320.1
MnkS
Sac123
1.81.3:1
39.620.1
-76.53
0.232.00
Sacha C
3.81.3:123.2
-76.5-0.22.0
42.320.1
Iink9
Sac1251.8
1.3:139.620.1
-76.50
0.112.00
Sacha C
3.8
1.3:123.2
-76.5
-0.2
2.0
42.3
20.1
UNITS
GHz
GHz
0 E Longitude
V, VA, etc.,Degrees14/14, 24/24, etc
d/m/yr
Days, Months, or Yrs
MHz
dBWdBW/m2
dB/KHigh, Low, etc.,
linkIO -
Sac137 -
1.8 meters
1.3:1 -39.6 dBi20.1 dBi
-76.53 degrees
0.23 degrees
2.00 dB- (Yes/No)
Sacha C -
3.8 meters
1.3:1 -
23.2 dB/K
-76.5 degrees
-0.2 degrees
2.0 dB
- (Yes/No)42.3 dBi (For Intersystem
20.1 dBi coordination)
File:SACHA2.BV
D. CARRIER CHARACTERISTICS
1. Carrier type number2. Carrier type3. Modulation technique
4. Digital carriersa. Information rateb. Overhead
c. Data rate (Info + OH)d. FEC codinge. RS outer codef. Transmission rate5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s devíationb. No. of channels per carrierc. Peak test-tone deviationd. Companding advantagee. Weighting plus emphasisf. EDF of unmodulated TV carrierg. Activity factor (if voice-activatedh. Máximum baseband frequencyi. Type of TV system
6. Carrier's allocated bandwidth
7. Carrier's noise bandwidth
E. REQUIREDC/N PER CARRIER
1. Carrier type2. Carr size (kbit/s (dig). MHz (FM3. C/Nthreshold4. Eb/No threshold (infb+OH)5. U/L rain margin6. D/L rain margin7. No. of assigned carriers per linh
F. PER CARRIER U/L ANO D/L e.i.r.p. (clear-
1. Transmit E/S elevation angle2. U/L e.i.r.p. per carrier3. Path loss at UL frequency4. Gain of 1 m2 antenna5. U/L rain loss (clear-sky)6. Per carrier PFD arríving at S/C7. S/C pattern advantage at E/S8. Per carr BE PFD arriving at S/C9. Xponder BE SFD10. Per carrier input back-off11. S/C TWT I/O backoff difference12. Per carrier output backoff13. Xponder BE saturation eirp14. D/L BE eirp per carrier
LST4.4B, August 2000
Iink6
6DigitalQPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
Iink6Digital
19.207.86.02.0
2.01
;ky)
59.047.8
199.737.40.0
-114.42.0
-112.4-77.6-34.8
5.5
-29.328.0
-1.3
Iink7
7DigitalQPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
Iink7
Digital19.20
7.86.02.02.0
1
59.047.8
199.737.4
0.0
-114.42.0
-112.4-77.6-34.8
5.5-29.328.0
-1.3
linkS
8DigitalQPSK
19.20.0
19.20.750
n/a
25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
linkSDigital
19.207.8
6.0
2.0
2.01
59.047.8
199.737.4
0.0
-114.42.0
-112.4-77.6-34.8
5.5
-29.328.0-1.3
I¡nk9
9
DigitalQPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
Iink9
Digital19.20
7.86.02.0
2.01
59.047.8
199.737.4
0.0
-114.42.0
-112.4-77.6-34.8
5.5
-29.328.0-1.3
linkIO _
10 -Digital Digital, SCPC, etc.QPSK FM. QPSK, etc.
19.2 kbit/s0.0 kbit/s
19.2 kbit/s0.750 0.5, 0.75. etc.
n/a25.6 kbit/s
n/a MHzn/a -n/a MHz
n/a dBn/a dBn/a MHz100 %n/a MHzn/a NTSC.B-MAC.etc.
0.0179 MHz
0.0128 MHz
linkIO -Digital
19.20 -7.8 dB6,0 dB2.0 dB2.0 dB
1 -
59.0 degrees47.8 dBW
199.7 dB37.4 dBi/m20.0 dB
-114.4 dBW/m22.0 dB
-112.4 dBW/m2-77.6 dBW/m2-34.8 dB
5.5 dB-29.3 dB28.0 dBW-1.3 dBW
Page:
File:SACHA2.BWB
LST4.4B, August 2000
G. LINK BUDGETS (clear-sky)
1. U/L CÍT Per Carriera. PercarrierU/Le.i.r.p,
b. Path loss at U/L frequency
c. Satellite G/T at BE
d. S/C pattern advantage at E/S
e. U/L rain loss (clear-sky)
f. C/T up, thermal
2. HPA IM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier
3. Satellite TWTA IM at BE
C/T TWTA IM per carrier
4. D/L C/T per Carrier (deg-sky)
a. Receive E/S elevation angie
b. Percarrier D/L BEe.Lr.p.
c. S/C pattern advantage at E/S
d. Path loss at D/L frequency
e. E/S G/T at D/L frequency
f. D/L rain loss (clear-sky)g. C/Tdown, thermal
5. C/l co-channel interf., total
C/T co-channel interf., total
6. Total Crr, C/N and Eb/No (clear-sky¡
a. C/T total per carrier
b- Margin for ASI &terrestrial ínter
c. Other losses (tracking, etc)
d. C/T available per carrier
e. Boltzmann's constant
f. Receiver noise bandwidth
g. C/N total (clear-sky)
h. Eb/No total (clear-sky)
i. S/N(Analog)
H. E/S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
1. Transmit antenna diameter
2. Percarrier U/L e.i.r.p.
3. Energy dispersa!
4. Conversión to 4 kHz
5. Peak antenna gain6. Power at antenna feed
7. Antenna sidelobe ga3
8. U/L e.i.r.p. densilS
9. Off-axis eirp Iimit3
10. Margin
I. STD Gx E/S ON-AXIS e.i.r.p. LIMIT
1. PercarrierU/Le.i.r.p. density
47.8199.7
-9.22.00.0
-159.1
13.0-157.8
-37.0-156.9
59.0-1.32.0
195.923.3
0.0-171.9
17.0-170.5
-174.6
1.1
0.9
-176.6
-228.641.111.09.2
n/a
1.847.81.00
23.9839.6
-15.720.1
4.3
20.115.7
47.8199.7
-9.22.00.0
-159.1
13.0-157.8
-37.0-156.9
59.0-1.32.0
195.923.3
0.0-171.9
17.0-170.5
-174.6
1.1
0.9
-176.6
-228.641.111.09.2
n/a
1.847.81.00
23.98
39.6-15.720.1
4.3
20.115.7
47.8199.7
-9.22.00.0
-159.1
13.0-157.8
-37.0
-156.9
59.0-1.32.0
195.923.3
0.0
-171.9
17.0-170.5
-174.6
1.1
0.9
-176.6
-228.641.111.09.2
n/a
1.847.81.00
23.98
39.6-15.720.1
4.3
20.115.7
47.8199.7
-9.22.0
0.0
-159.1
13.0-157.8
-37.0-156.9
59.0-1.32.0
195.923.3
0.0
-171.9
17,0-170.5
-174.6
1.1
0.9
-176.6
-228.6
41.111.09.2
n/a
1.847.81.00
23.9839:6
-15.7
20.14.3
20.115.7
47.8199.7
-9.22.00.0
-159.1
13.0-157.8
-37.0-156.9
59.0-1.32.0
195.923.3
0.0
-171.9
17.0-170.5
-174.6
1.1
0.9
-176.6
-228.6
41.111.09.2
n/a
1.847.81.00
23.9839.6
-15.7
20.14.3
20.115.7
dBWdBdB/KdB
dB
dBW/K
dBW/4 kHz
dBW/K
dBW/4 kHz
dBW/K
degrees
dBWdBdBdB/KdBdBW/K
dBdBW/K
dBW/K
dB
dB
dBW/K
dBW/K-Hz
dB-Hz
dBdBdB
meters
dBWMHzdBdBi
dBW/4 kHzdBi
dBW/4 kHz
dBW/4 kHz
dB
23.8 23.8 23.8 23.8 23.8 dBW/4 kHz
File:SACHA2.BWB
LST4.4B, August 2000 Page:4
2. Gx U/L e.i.r.p. density limit3. Margin
J. MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
1. PercarrierD/L BEeirp2. Assumed angleof arrival at ear3. Pattern advantage at angle of a4. Energy dispersa!5. Conversión to per 4 kHz6. eirp density per 4 kHz7. Path loss toward angle of arriva8. Gain of 1 mA2 antenna9. PFD arriving at the earth's surfs10. ITU Radio Reg. limit (RR28)11. Margin
K. TOTAL XPONDER RESOURCE USAGE
1. Total BE Flux Density Arriving at S/C
a. Percarr BE flux density arrivingb. No. of active carriersc. Total flux density at S/C per car
GRANO TOTAL
d. Total flux density arríving at the S/C
e. Total BE flux density availablef. Margin
1. Total BE e.i.r.p. Utilizad
a. Percarrier BE e.i.r.p.b. No. of active carriers
c. Total BE eirp per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total e.i.r.p. utilizadb. Total e.i.r.p. availablec. Margin
2. Total xponder Bandwidth Utilizeda. Allocated bandwidth per carrier
b- No. of assigned carriersc. Total bandwidth per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total bandwidth Utilizedb. Total bandwidth availablec. Margin
L CARRIER FREQUENCY PLAN
Carrier Carrier CarrierNo. Type Type*
36.112.3
f*eCE
-1.35.0
3.0
1.0023.98-22.3196.933.6
-185.6-152.0
33.6
-112.41.0
-112.4
36.112.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98-22.3196.933.6
-185.6-152.0
33.6
-112.41.0
-112.4
-101.7(Totalofall-99.7
2.0
-1.31.0
-1.3
-1.31.0
-1.3
36.112.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98-22.3196.933.6
-185.6-152.0
33.6
-112.41.0
-112.4
lOLinks)
-1.31.0
-1.3
36.112.3
-1.35.0
3.0
1.0023.98-22.3196.933.6
-185.6-152.0
33.6
-112.4
1.0
-112.4
-1.31.0
-1.3
1 1.37 (Total of al11.370.00
0.01791
0.0179
0.01791
0.0179
0.01791
0.0179
0.01791
0.0179
0.39(Totalofal3.102.70
36.1 dBW/4 kHz12.3 dB
-1.3 dBW5.0 degrees
3.0 dB1.00 kHz or MHz
23.98 dB-22.3 dBW/4 kHz196.9 dB33.6 dBi/m2
-185.6 dBW/m2/4kHz-152.0 dBW/m2/4 kHz
33.6 dB
-112.4 dBW/m2
1.0 --112.4 dBW/m2
dBW/m2dBW/m2dB
-1.3 dBW1.0 -
-1.3 dBW
dBWdBWdB
0.0179 MHz1 -
0.0179 MHz
MHz
MHzMHz
Uplink Frequency(MHz)
0.00.0
File:SACHA2 BWI
3 - 04 - 05 06 - 0
0Cband* 0
n Cband* 0.0
LST4.4B, August 2000
0.00.00.00.00.00.0(Beginning freq)
O.O(Endfreq)
0.0(Beginning freq)
0.0* Band of carriers
FnH nf 1 ^T Fnrm - —
HPA POWER REQUIREMENTS
(This analysis is not automated, See HPA-Sizing under Help)
HPA1 HPA2Total e/s U/L eirp through HPA
Peak antenna gain
Losses from HPA to antenna feed.
Required power at HPA output port
HPA output back-off
Saturated HPA output powerRequired HPA size
47.839.6
1.09.24,0
13.221.1
47.8
39.61.09.24.0
13.221.1
HPA3
47.839.6
1.09.24.0
13.221.1
HPA4
47.839.6
1.09.24.0
13.221.1
HPA5 -
47.8 dBW39.6 dBi
1.0 dB9.2 dBW4.0 dB
13.2 dBW21.1 Watts
- - - CnH fíf LID A C¡->« Armlirtti*. ____ . , .___.. __..
LINK ANALYSIS SUMMARY
Carrier Type
Earth Station uplink eirp per carrier
S/C downlink beam edge eirp per c
C/N total threshold required per caí
C/N total clear-sky available per ca
No. of assigned carriers per link
Margins Against Constifsee Note 1)
Off-axis eirp density (ITU-R S.524)
PFD at earth's Surface (ITU-RR-28
Gx On-axis eirp density (IESS-601 )
Total Leased Resource Usaae
Total e.i.r.p. utilized
Total e.i.r.p. available
Margin
Power Equivalen! Bandwidth (PEB)
Total bw allocated (all carriers)
Total Leased BW RequiredMarain
NotiA negativa margin indica tes the
link 6 link 7Digital Digital
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
11. 4 (Total
11.40.0
3. 10 (Total
0.39(Total
3.102.70
limit is exceeded.
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
ofall
ofall
ofall
link 8
Digital
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
lOLinks)
10 Links)
lOLinks)
link 9
Digital
47.8-1.37.8
11.01
15.733.612.3
link 10 -
Digital -
47.8 dBW-1.3 dBW7.8 dB
11.0 dB1
15.7 dB33.6 dB12.3 dB
dBWdBWdB
MHzMHzMHzMHz
File:SACHA2.BWB
LST4.4B, August 2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONDER RESOURCESTo: Sales Support, INTELSAT, 3400 International Dr. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.AFrom:(Party designated to submit plan)Subj: Proposed Transmission Plan For Leased Transponder Capacity
A. GENERAL INFORMATION
1. Country (transmit/receive)2. Beam type (transmit/receive)3. U/L xponder center frequency
4. D/L xponder center frequency5. Satellite location6. Satellite series7. Assumed adj. S/C spacing8. Xponder number(up/down)9. Service activation date10. Duration of service11. SVO-L number
B. LEASED XPONDER BE RESOURCE:(Outer Coverage)
1. Tableused in IESS4102. Bandwidth3. e.i.r.p.4. Flux density5. G/T
6. Gain step
C. BSCHARACTERISTICS
1. Transmit E/Sa. E/S ñameb. Antenna diameterc. Voltage axial ratiod. Peak antenna gaine. Sidelobe gain at(deg)3f. E/S longitude (+ east. - west)g. E/S latitude (+ north, - south)h. S/C pattern advantage at E/Si. Tracking (Yes/No)
2. Receive E/Sa. E/S ñameb. Antenna diameterc. Voltage axial ratiod. G/T of E/S at 4 or 11 GHze. E/S longitude (+ east, - west)f. E/S latitude (+ north, - south)g. S/C pattern advantage at E/Sh. Tracking (Yes/No)
i. Peak antenna gainj. Sidelobe gain at(deg)3
Page:1
Ecua/EcuaHemi/Hemi
6.2800
4.0550310.0
VI3.0
01/10/2001
10 años
2
0.96.0
-105.1-9.2High
linkl
SSFD11.8
1.3:139.620.1
-76.4-0.12.0
SSFDC3.8
1.3:123.2
-76.4-0.12.0
42.320.1
Iink2
SSFD21.8
1.3:139.620.1
-76.38-0.142.00
SSFDC3.8
1.3:123.2
-76.40.1
2.0
42.320.1
Iink3
SSFD31.8
1.3:139.620.1
-76.38-0.072.00
SSFDC3.8
1.3:123.2
-76.4
0.12.0
42.3
20.1
Iink4
SSFD51.8
1.3:139.620.1
-76.39-0.132.00
SSDFC3.8
1.3:123.2
-76.40.1
2.0
42.320.1
UNITS
GHz
GHz
0 E LongitudeV, VA, etc.,Degrees14/14, 24/24, etcd/m/yr
Days, Months, or Yrs
MHzdBWdBW/m2dB/K
High, Low, etc.,
linkS -
SSFD6 -1.8 meters
1.3:1 -39.6 dBi
20.1 dBi-76.39 degrees
-0.14 degrees2.00 dB
- (Yes/No)
SSFDC -3.8 meters
1.3:1 -23.2 dB/K
-76.4 degrees0.1 degrees2.0 dB- (Yes/No)
42.3 dBi (For Intersystem
20.1 dBi coordination)
File:SSFD1.BWB
LST4.4B, August 2000 Pag
D. CARRIER CHARACTERISTICS
1. Carrier type number2. Carrier type3. Modulation technique4. Digital carriers
a. Information rate
b. Overheadc. Data rate (Info + OH)d. FEC codinge. RSoutercodef. Transmissíon rate
5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s deviationb. No. of channels percarrierc. Peak test-tone deviationd. Companding advantagee. Weighting plus emphasisf. EDF of unmodulated TV carrierg. Activity factor (íf voice-activated;h. Máximum baseband frequencyi. Type of TV system
6. Carrier's altocated bandwidth
7. Carrier's noise bandwidth
E. REQUIRED C/N PER CARRIER
1. Carrier type2. Carr size (kbit/s (dig), MHz (FM)3. C/N threshold
4. Eb/No threshold (info+OH)5. U/L rain margin6. D/L rain margin7. No. of assigned carriers per link
F. PER CARRIER U/L ANO D/L e.i.r.p. (clear-sky)
1. Transmit E/S elevation angle2. U/L e.i.r.p. percarrier3. Path loss at UL frequency4. Gain of 1 m2 antenna5. U/L rain loss (clear-sky)
6. Per carrier PFD arriving at S/C7. S/C pattern advantage at E/S8. Per carr BE PFD arriving at S/C9. Xponder BE SFD10. Per carrier input back-off11. S/C TWT I/O backoff difference12. Per carrier output backoff13. Xponder BE saturation eirp14. D/L BE eirp per carrier
linkl
1DigitalQPSK
19.2
0.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
linklDigital
19.20
7.86.02.0
2.0
1
Inflky)
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.22.0
-112.2-77.6-34.6
5.5
-29.128.0
-1.1
link 2
2DigitalQPSK
19.2
0.019.2
0.750n/a
25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 2Digital
19.207.8
6.02.02.0
1
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.22.0
-112.2-77.6-34.6
5.5-29.128.0-1.1
link 3
3DigitalQPSK
19.2
0.019.2
0.750n/a
25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 3Digital19.20
7.86.02.02.0
1
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.22.0
-112.2-77.6-34.6
5.5
-29.128.0
-1.1
link 4
4
DigitalQPSK
19.2
0.019.2
0.750n/a
25.6
n/an/a
n/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 4Digital19.20
7.86.02.02.0
1
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.22.0
-112.2-77.6-34.6
5.5
-29.128.0-1.1
link 5 _
5 -Digital Digital. SCPC, etc.QPSK FM. QPSK, etc.
19.2 kbit/s0.0 kbit/s
19.2 kbit/s0.750 0.5, 0.75, etc.
n/a25.6 kbit/s
n/a MHzn/a -n/a MHzn/a dBn/a dBn/a MHz100 %n/a MHzn/a NTSC,B-MAC,etc.,
0.0179 MHz
0.0128 MHz
link 5 -Digital
19.20 -
7.8 dB6.0 dB2.0 dB2.0 dB
1 -
59.2 degrees48.1 dBW
199.7 dB37.4 dBi/m2
0.0 dB-114.2 dBW/m2
2.0 dB-112.2 dBW/m2
-77.6 dBW/m2-34.6 dB
5.5 dB-29.1 dB28.0 dBW-1.1 dBW
File:SSFD1.BW
LST4.4B,August2000
G. LINK BUDGETS (clear-sky)
1. U/L C/T Per Carrier
a. Percarrier U/Le.i.r.p.b. Path loss at U/L frequencyc. Satellite G/T at BE
d. S/C pattern advantage at E/Se. U/L rain loss (clear-sky)f. C/T up, thermal
2. HPAIM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier
3. Satellite TWTA IM at BEC/T TWTA IM per carrier
4. D/L C/T per Carrier (deg-sky)
a. Receive E/S elevation angleb. Per carrier D/L BE e.i.r.p.c. S/C pattern advantage at E/Sd. Path loss at D/L frequencye. E/S G/T at D/L frequencyf. D/L rain loss (clear-sky)g. C/T down, thermal
5. C/l co-channel interí., totalC/T co-channel interf., total
6. Total CH, C/N and Eb/No (clear-sky)
a. C/T total per carrierb. Margin for ASI & terrestrial interí
c. Other losses (tracking, etc)d. C/T available per carrier
e. Boltzmann's constantf. Receiver noise bandwidthg. C/N total (clear-sky)h. Eb/No total (clear-sky)i. S/N (Analog)
H. BS OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
1. Transmit antenna diameter2. Percarrier U/L e.i.r.p.
3. Energy dispersa!4. Conversión to 4 kHz5. Peak antenna gain6. Power at antenna feed7. Antenna sidelobe gain at 38. U/L e.i.r.p. density at 39. Off-axis eirp limit at 310. Margin
I. STD Gx E/S ON-AXIS e.i.r.p. LIMIT
1. Per carrier U/L e.i.r.p. density
48.1199.7
-9.2
2.00.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0,0
-171,7
17,0-170,5
-174.4
1.2
0.9
-176.6-228.6
41,110.99.1n/a
1.8
48.11.00
23.9839.6
-15.520.14.6
20.115.5
48.1199.7
-9.22.0
0.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6-228.6
41.110.99.1
n/a
1.848.11.00
23.9839.6
-15.520.14.6
20.115.5
48.1199.7
-9,22.00.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6-228.6
41.110.99.1
n/a
1.848.11.00
23.9839.6
-15.520.14.6
20.115.5
48.1199.7
-9.22.0
0.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6-228.6
41.1
10.99.1
n/a
1.848.11.00
23.9839.6
-15.520.14.6
20.115.5
48.1199.7
-9.22.00.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6-228.6
41.110.99.1
n/a
1.848.11.00
23.9839.6
-15.520.1
4.620.115.5
dBWdBdB/KdBdBdBW/K
dBW/4 kHzdBW/K
dBW/4 kHzdBW/K
degreesdBWdBdBdB/KdBdBW/K
dB
dBW/K
dBW/KdB
dB
dBW/KdBW/K-HzdB-HzdBdB
dB
metersdBWMHzdBdBidBW/4 kHzdBidBW/4 kHzdBW/4 kHzdB
24.1 24.1 24.1 24.1 24.1 dBW/4 kHz
File:SSFD1.BWB
LST4.4B, August 2000 Pa
2. Gx U/i e.i.r.p. density limit3. Margin
J. MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
1. Per carrier D/L BE eirp2. Assumed angle of arnval at eart3. Pattern advantage at angle of ar4. Energy dispersal5. Conversión to per 4 kHz6. eirp density per 4 kHz7. Path loss toward angle of arrival8. Gain of 1 mA2 antenna9. PFD arriving at the earth's surta
10. ITU Radio Reg. limit (RR28)11. Margin
K. TOTAL XPONDER RESOURCE USAGE
1. Total BE Flux Density Arrlving at S/Ca. Per carr BE flux density arrivingb. No. of active carriersc. Total flux densiíy at S/C per cari
GRANO TOTAL
d. Total flux density arriving at the S/Ce. Total BE flux density availablef. Margin
1. Total BE e.i.r.p. Utilizeda. Per carrier BE e.i.r.p.b. No. of active carriers
c. Total BE eirp per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total e.i.r.p. utilizedb. Total e. i. r. p. availablec. Margin
2. Total xponder Bandwidih Utilizeda. Allocated bandwidth per carrierb. No. of assigned carriersc. Total bandwidth per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total bandwidth Utilizedb. Total bandwidth availablec. Margin
L. CARRIER FREQUENCY PLAN
Carrier Carrier CarrierNo. Type Type #
36.112.0
IDCA/^CJKrAUt
-1.1
t 5.0f 3.0
1.0023.98-22.1
il 196.933.6
i -185.4-152.0
33.4
GE
/CI -112.2
1.0
7 -112.2
-105.2
-105.10.1
-1.11.0
-1.1
5.896.000.10
0.01791
e 0.0179
0.090.900.80
36.112.0
-1.15.0
3.0
1.0023.98-22.1196.933.6
-185.4-152.0
33.4
-112.21.0
-112.2
-1.11.0
-1.1
0.01791
0.0179
36.112.0
-1.15.0
3.0
1.0023.98-22.1196.933.6
-185.4-152.0
33.4
-112.21.0
-112.2
-1.11.0
-1.1
0.01791
0.0179
36.112.0
-1.15.0
3.0
1.0023.98-22.1196.933.6
-185.4
-152.033.4
-112.21.0
-112.2
-1.11.0
-1.1
0.01791
0.0179
36.1 dBW/4kHz12.0 dB
-1,1 dBW5.0 degrees3.0 dB
1.00 kHz or MHz23.98 dB-22.1 dBW/4kHz
196.9 dB33.6 dBi/m2
-185.4 dBW/m2/4kHz-152.0 dBW/m2/4kHz
33.4 dB
-112.2 dBW/m21.0 -
-112.2 dBW/m2
dBW/m2dBW/m2dB
-1.1 dBW1.0 -
-1.1 dBW
dBWdBWdB
0.0179 MHz1 -
0.0179 MHz
MHz
MHz
MHz
*r Uplink Frequency
# (MHz)
0 0.00 0.0
File.SSFD1.BWB
Cband
Cband*
Band of carriers
Endof Form
HPA POWER REQUIREMENTS
(This analysis is not automated. Se
Total e/s U/L eirp through HPAPeak antenna gainLosses from HPA to antenna feed.Required power at HPA output portHPA output back-offSaturated HPA output powerRequired HPA size
End of HPA
LINK ANALYSIS SUMMARYCarrier Type
Earth Station uplink eirp per carrierS/C downlink beam edge eirp per cariC/N total threshold requíred per carrilC/N total clear-sky available per carriNo. of assigned carriers per linkMarqíns Against Constraints (see Note 1)Off-axis eirp density (ITU-R S.524)PFD at earth's Surface (ITU-RR-28)Gx On-axis eirp density (IESS-601)Total Leased Resource UsaqeTotal e.i.r.p. utilizedTotal e.i.r.p. availableMargin
Power Equivalen! Bandwidth (PEB)Total bw allocated (all carriers)Total Leased BW RequiredMarqinNote A negative margin indicates the limit is exceeded.
LST4.4B,August2000
0.00.00.00.00.00.0(Beginning freq)O.O(Endfreq)O.OfBeginning freq)0.0
m ^ ^ __ _.„. _
HPA-Sizing under Help)HPA1
48.139.61.09.4
4.0
13.522.3
linklDigital
48.1
•i -1.1
i< 7.8
•i 10.91
1)15.533.412.0
5.9
6.0
0.1
0.880.090.900.80
HPA248.139.61.09.4
4.0
13.522.3
link 2Digital
48.1-1.17.8
10.91
15.533.412.0
HPA348.139.6
1.09.4
4.0
13.522.3
link 3Digital
48.1-1.17.8
10.91
15.533.412.0
HPA448.139.6
1.0
9.4
4.0
13.522.3
link 4Digital
48.1-1.17.8
10.91
15.533.412.0
HPA5 -48.1 dBW39.6 dBi1.0 dB9.4 dBW4.0 dB
13.5 dBW22.3 Watts
link 5 -Digital -
48.1 dBW-1.1 dBW7.8 dB
10.9 dB1
15.5 dB33.4 dB12.0 dB
dBWdBWdB
MHz
MHz
MHz
MHz
Page:
File:SSFD1.BWB
LST4.4B, August 2000
TRANSMISSION PLAN FORMAT FOR LEASED XPONOER RESOURCES
To: Sales Support, INTELSAT, 3400 International Or. NW, Washington D.C. 20008-3098, U.S.A
From:{Party designated to submit plan)
Subj: Proposed Transmission Plan For Leased Transponder Capacity
A. GENERAL INFORMATION
1. Country (transmit/receive) Ecua/Ecua
2. Beam type (transmit/receive) Hemi/Hemi
3- U/L xponder center frequency4. D/L xponder center frequency5. Satellite location
6. Satellite series
7. Assumed adj, S/C spacing
8. Xponder number(up/down)
9. Service activation date10. Duration of service11. SVO-L number
B. LEASEO XPONDER BE RESOURCES
(OuterCoverage)
1. TableusedinlESS410
2. Bandwidth3. e.i.r.p.4. Flux density
5. G/T6. Gain step
C. E/S CHARACTERISTICS
1. Transmit E/Sa. E/S ñame
b. Antenna diameter
c. Voltage axial ratiod. Peak antenna gain
e. Sidelobe gain at(deg;3
f. E/S longitude (+ east, - west)
g. E/S latitude (•*• north, - south)
h. S/C pattern advantage at E/Si. Tracking (Yes/No)
2. Receive E/S
a. E/S ñame
b. Antenna diameter
c. Voltage axial ratiod. G/T of E/S at 4 or 11 GHze. E/S longitude (•*• east, - west)
f. E/S latitude {+ north, - south)
g. S/C pattern advantage at E/S
h. Tracking (Yes/No)
i. Peak antenna gain
j. Sidelobe gain at(deg;3
Page
UNITS
6.2800
4.0550
310.0VI
3.0
01/10/200110 años
225.420.5-90.6-9.2High
link 56
SSFD94
1.81.3:139.620.1
-76.4-0.22.0
--
SSFDC
3.8
1.3:123.2-76.4
-0.12.0
~
42.320.1
link 57
SSFD95
1.81.3:139.620.1
-76.39-0.162.00
--
SSFDC
3.8
1.3:123.2-76.4
0.1
2.0
-
42.320.1
link 58
SSFD99
1.81.3:139.620.1
-76.38-0.072.00
—
SSFDC
3.8
1.3:123.2
-76.40.12.0
~
42.320.1
link 59
—
0.0—**
**
0.000.000.00
—
0.0"
0.0
0.0
0.00.0
~**
**
link 60
0.0—
**
**
0.000.000.00
—
0.0-
0.0
0.00.0
0.0
~**
**
GHzGHz0 E Longitude
V, VA, etc.,Degrees14/14, 24/24, etc
d/m/yr
Days, Months. or Yrs
MHzdBWdBW/m2
dB/KHigh, Low, etc.,
-
.
meters-
dBidBidegrees
degrees
dB(Yes/No)
_
meters-dB/Kdegreesdegrees
dB(Yes/No)
dBi (For Intersystem
dBi coordination)
File:SSFD12.BWB
LST4.4B. August 2000 Page:2
D. CARRIER CHARACTERISTICS
1. Carriertype number
2. Carrier type
3. Modulation technique
4. Digital carriersa. Information rateb. Overhead
c. Data rate (Info + OH)
d. FEC coding
e. RS outer codef. Transmission rate
5. Analog carriersa. Multichannel r.m.s deviation
b. No. of channels per carrierc. Peak test-tone deviation
d. Companding advantage
e. Weighting plus emphasis
f. EDF of unmodulated TV carrierg. Activity factor (if voice-activated)h. Máximum baseband frequency
i. Type of TV system
6. Carrier's allocated bandwidth
7. Carrier's noise bandwidth
E. REQUIRED C/N PER CARRIER
1. Carriertype2. Carr size {kbit/s (dig), MHz (FM))
3. C/N threshold
4. Eb/No threshold (info+OH)
5. U/L rain margin
6. D/L rain margin
7. No. of assigned carriers per link
F. PER CARRIER U/L ANO D/L e.i.r.p. (clear-sky)
1. Transmit E/S elevation angle
2. U/L e.i.r.p. per carrier
3. Path loss at UL frequency
4. Gain of 1 m2 antenna5. U/L rain loss (clear-sky)
6. Per carrier PFD arrivíng at S/C
7. S/C pattern advantage at E/S8. Per carr BE PFD arriving at S/C
9. Xponder BE SFD
10. Per carrier input back-off
11. S/C TWT I/O backoff difference
12. Per carrier output backoff
13. Xponder BE saturation eirp
14. D/L BE eirp per carrier
G. LINK BUDGETS (clear-sky)
link 56
56
Digital
QPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 56
Digital
19.207.8
6.0
2.0
2.01
\i\i\)
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.2
2.0
-112.2
-77.6-34.6
5.5-29.128.0-1.1
link 57
57
Digital
QPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 57Digital
19.207.8
6.0
2.0
2.01
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.2
2.0-112.2
-77.6-34.6
5.5
-29,128.0-1.1
link 58
58
Digital
QPSK
19.20.0
19.20.750
n/a25.6
n/an/an/an/an/an/a100n/an/a
0.0179
0.0128
link 58Digital
19.207.8
6.0
2.0
2.0
0
59.248.1
199.737.4
0.0
-114.2
2.0-112.2
-77.6-34.6
5.5
-29.128.0-1.1
link 59
59
~
0
0.0
n/a0
0.000
n/a0.0
__
~-
n/a0.00000.0000
n/a0.0000
n/a0.0000
0.0000
link 59~~
0,0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
0.00.0
0.0
0.0
0.00.0
0.0
-77.677.60.0
77.60.0
n/a
link 60 _
60 --- Digital, SCPC, etc.
0 FM, QPSK, etc.
0.0 kbit/s
n/a kbit/s
0 kbit/s
0.000 0.5, 0.75, etc.
n/a0.0 kbit/s
-- MHz.. .
-- MHzn/a dB
0.0000 dB0.0000 MHz
n/a %0.0000 MHz
n/a NTSC,B-MAC.etc..
0.0000 MHz
0.0000 MHz
link 60 --- .
0.0 dB0.0 dB0.0 dB0.0 dB
0 -
0.0 degrees0.0 dBW0.0 dB0.0 dBi/m2
0.0 dB0.0 dBW/m2
0.0 dB0.0 dBW/m2
-77.6 dBW/m2
77.6 dB0.0 dB
77.6 dB0.0 dBWn/a dBW
File:SSFD12.BWB
LST4.4B, August 2000
1. U/L CH" Per Carriera. Per carrier U/L e.i.r.p.
b. Path loss at U/L frequency
c. Satellite G/T at BE
d. S/C pattern advantage at E/S
e. U/L rain loss (clear-sky)
f. C/T up, thermal
2. HPAIM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier
3. Satellite TWTA IM at BE
C/T TWTA IM per carrier
4. D/L C/T per Carrier (deg-sky)
a. Receive E/S elevation angle
b. Per carrier D/L BE e.i.r.p.
c. S/C pattern advantage at E/S
d. Path loss at D/L frequencye. E/S G/T at D/L frequencyf. D/L rain loss (ciear-sky)
g. C/T down, thermal
5. C/l co-channel interf., totalC/T co-channel interf., total
6. Total C/T, C/N and Eb/No (clear-sky)
a. C/T total per carrier
b. Margin for ASI & terrestrial interf.c. Other losses (tracking, etc)
d. C/T available per carrier
e. Boltzmann's constant
f. Receiver noise bandwidth
g. C/N total {clear-sky)
h. Eb/No total {clear-sky)
i. S/N {Analog)
H. E/S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT
1. Transmit antenna diameter
2. Per carrier U/L eri.r.p.
3. Energy dispersa!
4. Conversión to 4 kHz
5. Peak antenna gain
6. Power at antenna feed
7. Antenna sidelobe gain at 38. U/L e.i.r.p. density at 3
9. Off-axis eirp limit at 310. Margin
I. STD Gx E/S ON-AXIS e.Txp. LIMIT
1. Per carrier U/L e.i.r.p. density
2. Gx U/L e.i.r.p. density Itmit3. Margin
48.1199.7
-9.22.0
0.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.20.9
-176.6
-228.6
41.110.99.1n/a
1.848.11.00
23.98
39.6-15.5
20.14.6
20.115.5
24.136.112.0
48.1199.7
-9.22.0
0.0
-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6
-228.641.1
10.99.1
n/a
1.848.11,00
23.98
39.6-15.520.14.6
20.115.5
24.136.112.0
48.1199.7
-9.22.0
0.0-158.8
13.0-157.6
-37.0-156.7
59.1-1.12.0
195.923.3
0.0
-171.7
17.0-170.5
-174.4
1.2
0.9
-176.6
-228.6
41.110.99.1
n/a
1.848.11.00
23.98
39.6-15.520.14.6
20.115.5
24.136.112.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.00.0
n/a0.0
n/a0.0
0.0n/a0,00.00.00.00.0
17.00,0
0,00,0
0,0
0,0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.000.00
**
0.0
**
0.0
20.1n/a
0.0
n/an/a
0.0 dBW0.0 dB0.0 dB/K0.0 dB0.0 dB0.0 dBW/K
n/a dBW/4kHz
0.0 dBW/K
n/a dBW/4kHz
0.0 dBW/K
0.0 degrees
n/a dBW0.0 dB0.0 dB0.0 dB/K0.0 dB0.0 dBW/K
17.0 dB0.0 dBW/K
0.0 dBW/K0.0 dB0.0 dB0.0 dBW/K
0.0 dBW/K-Hz
0.0 dB-Hz
0.0 dB0.0 dB0.0 dB
0.0 meters
0.0 dBW0.00 MHz0.00 dB
** dBi0.0 dBW/4kHz
** dBi0.0 dBW/4kHz
20.1 dBW/4 kHz
n/a dB
0.0 dBW/4 kHz
n/a dBW/4 kHz
n/a dB
File:SSFD12.BWB
LST4.4B, August 2000 Page 4
J. MÁXIMUM PFD AT THE EARTH'S SURFACE
1 - Per carrier D/L BE eirp
2. Assumed angle of arrival at earth3. Pattern advantage at angle of arr
4. Energy dispersal
5. Conversión to per 4 kHz
6. eirp density per 4 kHz
7. Path loss toward angle of arrival
8. Gain of 1 mA2 antenna
9. PFD arriving at the earth's surfac
10. ITU Radio Reg. limit (RR28)
Margín
TOTAL XPONDER RESOURCE USAGE
Total BE Flux Density Arriving at S/Ca. Per carr BE flux density arriving e
b. No. of active carriersc. Total flux density at S/C per carr •
GRANO TOTAL
d. Total flux density arriving at the S/Ce. Total BE flux density available
f. Margin
1. Total BE e.i.r.p. Utilizada. Per carrier BE e.i.r.p.
b. No. of active carriersc. Total BE eirp per carrier type
GRANO TOTALa. Total e.i.r.p. utilized
b. Total e.i.r.p. available
c. Margin
2. Total xponder Bandwidth Utilizeda. Allocated bandwidth per carrier
b. No. of assigned carriers
c. Total bandwidth per carrier type
GRANO TOTAL
a. Total bandwidth Utilized
b. Total bandwidth availablec. Margin
L. CARRIER FREQUENCY PLAN
Carrier Carrier CarrierNo. Type Type#
-1.15.0
3.0
1.0023.98
-22.1
196.9
33.6-185.4
-152.0
33.4
-112.21.0
-112.2
-1.1
5.0
3.0
1,0023.98
-22.1
196.9
33.6-185.4
-152.0
33.4
-112.21.0
-112.2
-93.5(Totaiofall
-90.6
2.9
-1.11.0
-1.1
-1.1
1.0-1.1
-1.1
5.0
3.0
1.0023.98
-22.1
196.9
33.6
-185.4
-152.0
33.4
-112.20.0
0.0
58 Links)
-1.1
0.0
0.0
n/a0.00.0
0.000.00
0.00.0
0.0
0.0
n/an/a
0.0
0.00.0
n/a0.00.0
n/a0.0
0.0
0.00
0.00
0.0
0.0
0.0
0.0
n/a
n/a
0.0
0.00.0
n/a0.00.0
20.50(Totalofal
20.51
0.00
0.0179
10.0179
0.01791
0.0179
0.0179
0
0.0000
0.00000
0.0000
0.0000
00.0000
3.34{Totalofal
25.4022.10
dBW
degreesdBkHzorMHz
dBdBW/4 kHz
dBdBi/m2dBW/m2/4 kHz
dBW/m2/4 kHz
dB
dBW/m2-
dBW/m2
dBW/m2
dBW/m2
dB
dBW-
dBW
dBWdBWdB
MHz-
MHz
MHz
MHzMHz
Uplink Frequency(MHz)
O 0.0
O 0.0
O 0.0
O 0.0
O 0.0
File:SSFD12.BWE
LST4.4B, August 2000
6 - 00
Cband* 0
n Cband* 0.0
* Band of carriers
FnH nf 1 <5T Fnrm
HPA POWER REQUIREMENTS
0.0
0.00.0(Beginning freq)
O.O(Endfreq)
0.0(Beginning freq)
0.0
(This analysis is not automated. See HPA-Sízing under Help)
Total e/s U/L eirp through HPA
Peak antenna gain
Losses from HPA to antenna feed.
Required power at HPA output port
HPA output back-offSaturated HPA output power
Required HPA size
HPA1 HPA248.1 48.139.6 39.6
1.0 1.09.4 9.44.0 4.0
13.5 13.522.3 22.3
HPA348.139.6
1.09.44.0
13.522.3
HPA4
0.0**
0.00.00.00.00.0
HPA5 -0.0 dBW
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LINK ANALYSIS SUMMARY
Carrier Type
Earth Station uplink eirp per carrier
S/C downlink beam edge eirp per carri
C/N total threshold required percarrie
C/N total clear-sky avaiíable per carrieNo. of assigned carriers per link
Marqins Aqainst Constraints (see Note 1)Off-axis eirp density (ITU-R S.524)
PFD at earth's Surface (ITU-RR-28)Gx On-axis eirp density (IESS-601)Total Leased Res o u re e Usaae
Total e.i.r.p. utilized
Total e.i.r.p. avaiíable
Margin
Power Equivalen! Bandwidth (PEB)
Total bw allocated (all carriers)Total Leased BW Required
Marqin
Note A negative margin indícales the limit
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Digital Digital
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File:SSFD12.BWB
CONATEL 50
CUADRO NACIONAL DE ATRIBUCIÓN DE BANDAS DE FRECUENCIAS
1350 - 1525MHz
REGIÓN 2 ECUADOR
Banda MHz Banda MHz NOTAS
1350 - 1400
RACKOLOCAUZAaON
S5.149 S5.334 S5.339
1360 - 1400
RADOLOCAUZAOÓN
S5.149 S5.339
1400 - 1427
EXPLORACIÓN DE LA TIERRA POR SATÉLITE (pasivo)
RADICASTRONOlvÍA
INVESTIGACIÓN ESPACIAL (pasivo)
S5.340 S5.341
1400 - 1427
EXPLORACIÓN DE LA TIERRA POR SATÉUTE (pasivo)
RADOASTRONCMA
INVESTIGACIÓN ESPACIAL (pasivo)
S5.340 S5.341
EOM55
1427 - 1429
OPERACIONES ESPACIALES (Tierr espado)
FIJO
MÓVIL salvo mdwil aeronáutico
S5.341
1427 - 1429
OPERAQONES ESPACIALES (Tiara-espacio)
njoMÓVIL salvo móvil aeronáutico
S5.341
EQA.155
1429 - 1452
FIJO
MÓVIL S5.343
S5.341
1429 • 1452
FIJO
MÓVIL S5.343
35,341
EQA.155
1452 - 1492
FIJO
MÓVIL S5.343
RADIODIFUSIÓN S5.345 S5.347
RAaCOFUSIÓN POR SATÉUTE S5.345 S5.347
S5.341 S5.344
1452 - 1492
FIJO
MÓVIL S5.343
RADIODIFUSIÓN S5.345
RADIODIFUSICN POR SATÉUTE S5.345
S5.341
1492 - 1525
FIJO
MÓVIL S5.343
MÓVIL POR SATÉUTE
(espaáoTierra) S5.348A
S5.341 S5.344 S5.348
1492 - 1525
FIJO
MÓVIL S5.343
MÓVIL POR SATÉLITE
(espado-Tierra) S5.34SA
S5.341 S5.344 S5.348
ECA155
Secretarla Nacional de Telecomunicaciones
CONATEL | ] 7
EQA.110 Las bandas 455 - 456 MHz, 459 - 460 MHz son atribuidas a los servicios FIJO, MÓVIL yMÓVIL POR SATÉLITE (Tierra-espacio) excepto enlaces radioeléctricos entre estaciones fijas con antenasdireccionales punto - punto, punto - multipunto.EQA.115 En las bandas 470 - 472 MHz, 482 - 487 MHz, atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL, operanSistemas Buscapersonas Unidireccionales compartido con sistemas simplex excepto enlaces radioeléctricosentre estaciones fijas con antenas direccionales punto - punto, punto - multipunto.EQA.120 En la banda 512 - 608 MHz, atribuida exclusivamente al servicio de RADIODIFUSIÓN deTelevisión, operan los canales del 21 al 36.EQA.125 En la banda 614 - 686 MHz, atribuida exclusivamente al servicio de RADIODIFUSIÓN deTelevisión, operan los canales del 38 al 45.EQA.130 En la banda 686 - 806 MHz, atribuida para el servicio de RADIODIFUSIÓN de Televisión,operan los canales del 49 al 69, para Televisión Codificada terrestre.EQA.135 La banda 806 - 890 MHz, es atribuida a los servicios FIJO y MÓVIL exclusivamente, exceptoenlaces radioeléctricos entre estaciones fijas con antenas direccionales punto - punto, punto - multipunto.EQA.140 En las bandas 806 - 811 MHz y 851 - 856 MHz; 896 - 898 MHz y 935 - 937 MHz; 811 - 824MHz y 856 - 869 MHz; 902 - 904 MHz y 932 - 934 MHz; atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL, operanSistemas Troncalizados.EQA.145 En las bandas 824 - 849 MHz y 869 - 894 MHz, atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL, operanSistemas de Telefonía Móvil Celular.
EQA.150 El uso de la banda 902 - 928 MHz atribuida al servicio FIJO, se comparte con Sistemas deEspectro Ensanchado (Spread Spectrum).EQA.155 En las bandas 917 - 922 MHz y 941- 946 MHz, 925 - 928 MHz y 951 - 954 MHz, 934 - 935MHz y 955 - 956 MHz, 1.400 - 1.452 MHz, 1.492 - 1.525 MHz, 3.700 - 4.200 MHz, 5.925 - 6.700 MHz, 6,892 -7.075 MHz, 7.075 - 8.500 MHz, 14,5 - 15,4 GHz, 17,8 -18,8 GHz, 21,2 - 24 GHz, operan enlaces para sistemasde transmisión de datos.EQA.160 En la banda 929 - 932 MHz, atribuida a los servicios FIJO y MÓVIL salvo móvil aeronáutico,operan Sistemas Buscapersonas Unidireccional.EQA.165 En las bandas 901 - 902 MHz y 940 - 941 MHz, atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL salvomóvil aeronáutico, operan Sistemas Buscapersonas Bidireccional.EQA.170 En la banda 946 - 951 MHz, atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL, operan exclusivamenteenlaces radioeléctricos entre estaciones fijas con antenas direccionales punto - punto, punto - multipunto para elservicio de RADIODIFUSIÓN Sonora.EQA.175 La banda 1.710 -1.885 MHz, atribuida a los servicios FIJO y MÓVIL, se reserva para introducirlas Telecomunicaciones Móviles Internacionales - 2000 (IMT-2000) conforme la Nota S5.AAA del Cuadro deatribución de bandas de frecuencias (Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT) o Servicios deComunicación Personal.EQA.180 - Las bandas 1.885 - 2.025 MHz y 2.110 - 2.200 MHz, atribuidas a los servicios FIJO y MÓVIL,se reservan para introducir las Telecomunicaciones Móviles Internacionales - 2000 (IMT-200) conforme la NotaS5.388 del Cuadro de atribución de bandas de frecuencias (Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT), oServicios de Comunicación Personal en la primera banda.EQA.185 En la banda 2.200 - 2.296 MHz, atribuida a los servicios FIJO y MÓVIL, operaránexclusivamente enlaces radioeléctricos entre estaciones fijas con antenas direccionales punto - punto, punto -multipunto del servicio de RADIODIFUSIÓN de Televisión, a partir de julio del 2003.EQA.190 En la banda 2.300 - 2.400 MHz, atribuida a los servicios FIJO, MÓVIL yRADIOLOCALIZACIÓN, operan exclusivamente Sistemas de Seguridad Pública.
Secretaría Nacional de Telecomunicaciones
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TELEFONÍA FIJA
- Derechos de inscripción- Pensión básica- Tarifas de uso- Uso local- Uso de larga distancia- Uso regional- Uso nacional- Uso internacional- Servicio telefónico público(categoría d)• Llamada local- Llamada regional- Llamada nacional- Llamada internacional- Llamada a cnlular
- Servicio Induim
TELEFONÍA MÓVIL
CFLULAR
-TARIFAS MAXIMAÍ.
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-TARIFA PARA CABINAS
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- Sistrniah ri" 'THisica
SERVICIOS PRIVADOS DI TI ' K C X ) M l ¡ N I « ACIONES
Por Resolución NO. 480 - 33 - CONATEL -99 del Consejo Nacional de Telecomunicaciones, del 28 deDiciembre de 1999, se reforma el Reglamento de Tarifas por uso de Frecuencias, de la siguiente manera:
• Se sustituye en todo el texto del Regimentó de Tai ¡fas por el Uso de Frecuencias la expresión"SMVTG" por la siguiente expresión "100.000 K", en donde K es el factor de ajuste tarifario queaprobará el CONATEL anualmente y se aplicará sobre el valor de tarifa vigente. El factor "K" estará enfunción del índice de inflación anual determinado por e! INEC
• Los ajustes tarifarios se realizarán er forma anual e' panero de enero de cada año por parte delCONATEL. en función del estahlecm 'ente de tarifas r¡f; r.ficirncia
• A partir de enero de 2000. el factor ; : niusle t a n f a i K ' ' ' ' ser ¡ if.ual a ¡ 6
ENLACES RADIOELECTR!CO: =
TARIFAS POR AUTORIZACIÓN PARA US1 » DE FRECUEMC AS:
Por cada canal radio eléctrico para er rice? .'idioeléctnco? so ;obrara el valor equivalente a 1 SMVTG
Por renovación del contrato de autorización cada cinco años, --e cobrará el valor equivalente a 1 SMVTG.
TARIFAS POR USO DE FRECUENCIAS; Para cada frecu-mr. i asignada a un enlacn radioelectnco la tarifamensual se determina multiplicando el valor equivalente a 0.0( SMVTG por el número do canalesradioeléctricos asignados Las tarifas expresadas en Sálanos Mínimor Vítalos de! Trabajador en General(SMVTG) se calcularán en sucres al vnlor vqen'e del primor día del mes al 'iue corresponde el pago
http://wvvw.supertel.goY.eed.anpr.htn 2l>'03/2001