5.2 CROSSMODAL HARMONIC TECHNIQUE
5.2.3 MULTIMODAL DEVELOPMENT; NARRATIVE
[2] En un sistema SCPC, cada onda portadora es modulada con un canal de audio único o canal de datos único y es transmitida hacia el satélite. Los esquemas de modulación tales como FM y PSK son los de mayor uso en los sistemas SCPC hasta el día de hoy. La característica principal de este sistema es que las señales usualmente no se mantienen unidas por una sola estación terrena. La ventaja de los esquemas SCPC son que la demanda de asignación de canal es fácil.
En términos de eficiencia del sistema y de flexibilidad, SCPC es muy útil en las redes donde existe un gran número de estaciones terrenas las cuales generan poco tráfico. Sin embargo, es más susceptible a la intermodulación porque un gran número de ondas portadoras son amplificadas juntas. En la Figura 3.3 se muestra el espectro de los productos de intermodulación generados cuando ondas sin modular de igual amplitud y separación de frecuencia son amplificadas por un repetidor no lineal. El espectro de intermodulación se extiende sobre un ancho de banda tres veces más ancho que la banda de frecuencias ocupadas por las señales. Se deben establecer contramedidas para reducir este problema, como por ejemplo métodos de asignación de frecuencia y el uso de linearizadores para mejorar las características de amplificación no lineal.
Figura 3.3 Productos de intermodulación resultantes de las señales con igual separación de frecuencia (si las señales ocupan un ancho de banda B, entonces los productos de intermodulación ocupan un
3.2.1 Métodos de control de enlace SCPC
[2] SCPC está relacionado con el desarrollo técnico del acceso múltiple asignado por demanda (DAMA). Los métodos de control de enlace utilizado por DAMA pueden ser divididos en métodos de control centralizados y dispersos. En los métodos de control centralizados, una estación central de control controla todas las asignaciones de canal.
Cada estación terrena es conectada a esta estación de control central mediante un canal señalizado único y este canal es utilizado para controlar acciones tales como los requerimientos de comunicación, la asignación de canal y la finalización de las sesiones de comunicación. En el método de control disperso, cada estación terrena lleva a cabo su propio control de canal, como por ejemplo la asignación de canales listos para ser usados en una transmisión.
3.2.2 El efecto de las características del amplificador no lineal
En SCPC, un gran número de señales son amplificadas juntas por el repetidor (transpondedor) que se encuentra en el satélite. En un amplificador lineal perfecto, la amplitud y la fase de las señales de salida individuales no son afectadas por las otras señales que son amplificadas junto con estas. Pero aunque los tubos amplificadores de onda viajera (TWTA) y los amplificadores de potencia de estado sólido (SSPA, Solid state power amplifiers) utilizados en los satélites operan linealmente mientras la potencia de la señal de entrada es baja, su comportamiento llega a ser no lineal conforme la potencia de la señal aumenta.
Como se muestra en Figura 3.4, cuando un amplificador se encuentra operando en la región no lineal, las señales que son amplificadas juntas están sujetas a los siguientes efectos:
• Productos de intermodulación.
• Espectro disperso debido a la distorsión de la señal. • Supresión de señales pequeñas.
El producto de intermodulación tiene como efecto generar un producto de multiplicación entre las señales el cual interfiere con las señales de entrada. La distorsión de la señal origina el espectro de las señales de salida las cuales se dispersan e interfieren con los canales vecinos como se muestra en la Figura 3.4, y también resulta en la distorsión de las señales causada por ellas mismas. El efecto de la supresión de señales pequeñas origina que señales de entrada de baja potencia que son amplificadas junto con otras señales de alta potencia, se eliminen a la salida del amplificador.
3.2.3 Producto de intermodulación
Cuando múltiples señales se amplifican juntas, la potencia total de salida es más baja que en el caso donde una señal es amplificada, porque la potencia de salida se dispersa y se pierde para diferentes bandas de frecuencia.
Para un conjunto de señales de entrada a frecuencias
{
f1, f2, f3,…, fn}
, las frecuencias generadas por los productos de intermodulación se pueden expresar de la siguiente manera.1 1 2 2
IM n n
f =m f +m f +…+m f
donde
{
m m1, 2,…,mn}
son coeficientes enteros. Partiendo de que el ancho de banda de paso de un repetidor localizado en el satélite es mucho menor que la frecuencia de la señal portadora, la señal sólo se encuentra sujeta a la interferencia producida por los productos de intermodulación con componentes de frecuencia que caen dentro de la misma banda de frecuencia, del mismo modo que las señales de entrada. Los productos de intermodulación del tercer y quinto orden son en particular de suma importancia: 3 5 3er : , 2 5to : , para , , , , 1, 2, 3, IM i j k i j IM i ji k l m IM f f f f f f IM f f f f f f i j k l m = − + − = − + − − = … …En el punto de operación de un repetidor ordinario, la contribución de potencia de estas componentes decrece cuando el orden de los productos de intermodulación se incrementa, cuando fIM llega o se acerca a la frecuencia de la señal, la interferencia es producida y resulta en la degradación de la señal.
3.2.4 Contramedidas para intermodulación
Las siguientes medidas son normalmente adoptadas para reducir los efectos de los productos de intermodulación:
a) Hacer el back off de entrada lo suficientemente grande para reducir los efectos de la no linealidad en el amplificador.
b) Seleccionar la asignación de frecuencias para las señales de esta manera se reducen los efectos de los productos de intermodulación.
c) Utilizar un linealizador o algo similar para mejorar las características del amplificador no lineal.
En el caso de (a), al hacer el back off lo suficientemente grande disminuirá la eficiencia de la utilización de la potencia del repetidor y se reduce el número de canales que pueden ser seleccionados por repetidor. Para (b) los métodos de asignación de frecuencias óptimos han sido estudiados, y se ha demostrado que con una correcta asignación de frecuencias se pueden evitar los efectos de los productos de intermodulación de tercer y quinto orden. Sin embargo, esto requiere un ancho de banda demasiado grande. Normalmente un arreglo de frecuencias que produce este efecto tan pequeño como sea posible es adoptado y una combinación de los métodos (a) y (c) es utilizada.
El método (c) involucra el uso de un linealizador con complementos característicos para el repetidor no lineal para que de esta manera se reduzcan los efectos producidos por las características del amplificador no lineal.
3.3 Modulación y requerimientos de codificación propuestos por el estándar ATSC para