Servicios de radio y conectividad por satélite

El objetivo de los sistemas de Radio por Satélite es proporcionar servicios móviles de programación de radio, contenidos digitales e internet con un nivel muy alto de calidad a usuarios con receptores y antenas especiales. Debido a que los satélites normalmente utilizados para este tipo de aplicaciones son geoestacionarios y los servicios ofrecidos tienen un área de cobertura enorme comparado con los servicios terrestres, es posible ofrecer la misma programación, a la misma hora, independientemente de donde esté ubicado el usuario en un área geográfica que puede ser tan amplia como uno o varios países, e incluso, uno o varios continentes.

Los sistemas de radio por satélite constan de los siguientes elementos básicos: el centro de producción, feeder uplink station, el segmento espacial y una red de repetidores terrestres. Los terminales del usuario son básicamente receptores de radio adaptados a las características del sistema.  Una de las dificultades es simplificar el receptor del usuario en particular evitar que necesite las antenas grandes típicas en la mayoría de las aplicaciones de satélites.  De hecho, en los vehículos que utilizan este tipo de servicios, las antenas están escondidas normalmente en el techo de los coches.

Los sistemas de radio por satélite proporcionan una serie de programas que incluyen una gran variedad de canales música, programas de comentarios, noticias, tiempo, BBC, etc., y pueden también incluir voz y conectividad a Internet, que son particularmente útiles en áreas remotas donde no existen redes fijas o móviles. Los datos de los distintos servicios se comprimen y son codificados en el centro de producción, de acuerdo con sus características. Es decir, los programas de música se intentan que sean de alta calidad (calidad de CD) mientras que los programas de comentario o noticias pueden codificarse de forma que ocupen menos ancho de banda. Distintos proveedores utilizan métodos de codificación diferentes y característicos del sistema que utilizan; por ejemplo, Worldspace utiliza MPEC, Sirius la tecnología de Lucent y XM Radio un coding específico.

Una vez que los programas han sido producidos y codificados, son enviados al feeder uplink station, una estación de tierra que los multiplexa y modula en una o más portadoras de radio que el feeder link station amplifica y traslada en frecuencia, y normalmente se transmiten al satélite en Ku-band a 12 GHz.  Los uplink son recibidos en el satélite que los traslada en frecuencia a la banda autorizada para la recepción por los terminales de usuario, normalmente S-band a 2.3 GHz.

El satélite distribuye las portadoras moduladas sobre su área de cobertura, normalmente a alta potencia vía broadcasting, con objeto de usar terminales de usuarios con antenas de poca o casi ninguna ganancia.  Para paliar los efectos de obstrucciones en la señal del satélite que son características en el canal móvil, se utiliza diversidad en la trasmisión, que normalmente se realiza transmitiendo la misma información desde dos o más satélites.  En aquellas zonas donde existe un núcleo urbano denso, o en el caso de túneles y puentes cubiertos, donde la recepción por satélite no es posible, los sistemas se complementan con una red de repetidores terrestres que, básicamente, reciben la señal del satélite y la retransmiten hacia esas áreas de poca o mala cobertura.

Los aparatos receptores utilizados por el usuario de radio satélite son bastante más complejos que los receptores de radio habituales, ya que proporcionan muchos más canales, tipos de programación y de información específica sobre la misma. Estos receptores reciben en S-band y se encargan de demodular y decodificar los programas seleccionados por el usuario.

En los Estados Unidos existen dos sistemas de Radio por Satélite muy extendidos, XM Radio y Sirius, que llevan funcionando entre 5 y 10 años. Tienen las siguientes características:

  1. Ambos sistemas utilizan un segmento espacial muy especializado para esta aplicación que consiste en una constelación de satélites de alta potencia  — con objeto de reducir el tamaño de las antenas de los terminales de usuario.  Los satélites (dos geoestacionarios posicionados en 85W y 115W en el caso de XM, y tres en una órbita elíptica muy particular designada Tundra en el caso de Sirius) proporcionan diversidad dentro de su área de cobertura, siendo esta los Estados Unidos y regiones adyacentes.  El actual fabricante de los satélites para ambos sistemas es Loral y el coste total de construir y lanzar un nuevo segmento de características parecidas a los de XM, o Sirius, es de varios cientos de millones de dólares.

  2. Los dos sistemas XM y Sirius utilizan un rango de frecuencias de 12.5 MHz en S-band (2232.5 a 2345.0 MHz), espectro que ha sido designado por el FCC (Federal Communications Commission) específicamente para este tipo de aplicaciones.  Europa no tiene la misma asignación de frecuencias, por lo que los equipos de usuarios de XM y Sirius no pueden funcionar en Europa.  De hecho, la adopción de los países europeos del espectro utilizado en América seria un proceso largo que requeriría la colaboración de las agencias reguladoras europeas y todas aquellas compañías que pudieran beneficiarse de esta adopción.

Las posibilidades de utilizar XM o Sirius en España son muy remotas por las razones ya citadas de espectro y disponibilidad de segmento espacial. Otra posibilidad podría ser utilizar la compañía WorldSpace que tiene segmento espacial para África y Asia.

Worldspace  tiene la cobertura del sur de Europa con el Western beam de su satélite africano. Aparte de programación de audio de alta calidad, la empresa ofrece contenidos multimedia y conexión a Internet a velocidades de 128kbps. De hecho, están lanzando un servicio en Italia y es muy posible que tengan planes para el resto de Europa.

Resumiendo, los Servicios de Radio por Satélite pueden ser una realidad en breve para nuestro colectivo. La ventaja de este tipo de servicios es que permitirían retransmisiones de programas de audio y video en toda la geografía española y acceso a Internet, independientemente del lugar, por lo que se conviertirían en una alternativa para aquellas zonas rurales sin conectividad o para aquellos usuarios que requieran una movilidad geográfica completa. La desventaja es que sería necesario adquirir equipos receptores específicos además de abonar la cuota correspondiente al tipo de servicio contratado.

En Plan Alfa estamos atentos a este tipo de novedades y estamos realizando un estudio preliminar sobre este tipo de soluciones para uno de nuestros clientes, que es además una emisora de radio.

Enrique Laborde
Ingeniero de Telecomunicaciones
MSEE, 1994. The George Washington University

27 de Mayo de 2008