Ses jurandir bc day 2012

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SES - Banda Ka – Aplicações em Broadcast e Distribuição de Conteúdo: a Realidade Brasileira - Jurandir Pitsch

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Ses jurandir bc day 2012

  1. 1. Banda Ka: Aplicações em Broadcasting Broadcast Day - SSPI Maio 29, 2012
  2. 2. Introdução  Definição Ka: Denominação das faixas para satélite Geoestacionário: Enlace de Descida : 17.7 GHz a 20.2 GHz , e Enlace de Subida : 27.0 GHz a 30.0 GHz Sob consulta pública na Anatel (CP – 61). A Banda Ka já está em operação em diversos países e os equipamentos já estão amplamente disponíveis : Europa, Estados Unidos, Canada, Austrália, Oriente Médio, Partes da Ásia 2 5GHz 10GHz 15GHz 20GHz 25GHz 1GHz 30GHz 35GHz 40GHz
  3. 3. Disponibilidade de espectro: chave para o crescimento Espectro de Uso Geral : FSS  Principais Bandas em Uso em Satélite  Banda Ku para Aplicações com antenas pequenas(VSAT & DTH, etc.)  Banda C para aplicações com antenas maiores– ‘industrial grade’ 12.2 11.7 12.7 12.2 17.8 17.3 21.2 17.8 20.2 19.7 GEO Spectrum ITU Region 2 Downlink Channel (GHz) 4.2 3.7 7.75 7.25 10.7 10.95 11.2 11.45 11.7 C FSS standard X-Band Military Allotment Ku Extended Ku Extended Ku Allotment Ku Ku FSS standard Ku BSS US DBS Ka BSS US RDBS Ka FSS Main band Ka FSS Supplemental band 50-33 Q band 75-50 V-band Frequências de Uso Específico • Ku BSS – antenas pequenas(45-60cm) para DTH – maior potência e maior espaçamento orbital. • Ka BSS – Banda Ka adicional complementando o espectro Ku BSS para aplicações em DTH. • Ka FSS – Banda de frequência maior do que a Ka BSS – implementação de spot beams para sistemas ponto a ponto, e banda larga. 5/29/2012 3PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  4. 4. A banda Ka BSS para expansão de Sistemas DTH  A maioria dos países nas Américas tem este espectro potencialmente disponível para DTH (na subida é necessário o uso de antenas grandes).  Nos Estados Unidos a FCC exige 4 graus de separação, permitindo o uso de antenas de pequeno porte. Esta banda ainda não está regulamentada na maioria dos demais países.  Satélites em banda Ka BSS não podem operar co-localizados com Ku BSS uma vez que a freqencia de descida é a mesma usada na subida Ku-BSS (no mínimo um espaçamento de 0.2 a 0.3 graus é necessário para evitar interferências. Ka BSS – D/L 17.3-17.8Ghz - U/L 24.75-25.25GHz Small Ka BSS Development Payloads 12.2 11.7 12.7 12.2 17.8 17.3 21.2 17.8 20.2 19.7 GEO Spectrum ITU Region 2 Downlink Channel (GHz) 4.2 3.7 7.75 7.25 10.7 10.95 11.2 11.45 11.7 C FSS standard X-Band Military Allotment Ku Extended Ku Extended Ku Allotment Ku Ku FSS standard Ku BSS US DBS Ka BSS US RDBS Ka FSS Main band Ka FSS Supplemental band 50-33 Q band 75-50 V-band 5/29/2012 4PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  5. 5. Echo-9 ANIK-F3 ViaSat-1 ANIK-F2 Jptr-1 (planned) AMC-15 DTV-10 DTV-11DTV-9 SPWY-3 NQ-2 GLXY-28 AMC-16 NQ-4 WB-1 5/29/2012 5 Satélites em Ka FSS nos Estados Unidos 121° 119° 117° 115° 113° 111° 109° 107° 105° 103° 101° 99° 97° 95° 93° 91° 89° 87° 85° 82° 79° 77° Ka Operator ES TS VS TS HNS SES DTV DTV DTV HNS TS IS SES TS ES Ka User ES TS VS VS HNS ES/VS DTV DTV DTV HNS ES Bell Ka Satellite PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  6. 6. Exemplos de Sistemas em banda Ka Legados 5/29/2012 6 Novos e Futuros AMC-15 & 16 WildBlue-1 Spaceway-3 Anik-F2 Astra-1L Superbird-2 Jupiter-1 Viasat-1 Hylas 1 & 2 Astra 2E, 5B & 2G KaSat RSCCYahSat-1A NBN PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  7. 7. Arquitetura do Sistema- Re-uso da Frequência GW 1 Bent-pipe H V 250 MHz f1 f2 19.7 GHz 20.2 GHz 2000 MHz f3 f4 GW 2 Gateways necessitam de separação geográfica 5/29/2012 7PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  8. 8. Evolução da Tecnologia Ka 5/29/2012 8 59.73 57 54 51 51 60.66 57 54 51 51 60.57 57 54 51 51 59.32 57 54 54 51 51 60.21 57 54 51 51 60.20 57 54 51 59.21 57 54 51 59.86 57 54 51 60.56 57 54 51 60.48 57 54 51 SATSOFT SES Americom AMC-15 Ka-Band Spot Beam Coverage -105° West Longitude FL Beam Moved EIRP Contour (dBW) All beams boresited to -98° Long, 37.6° Lat, except Florida: -98.991° Long, 35.898° Lat 0 -140.00 -130.00 -120.00 -110.00 -100.00 -90.00 -80.00 -70.00 -60.00 -50.00 -40.00 East Longitude (Degrees) Evolução da Arquitetura 1a Geração  AMC-15 (2004), AMC-16 (2004), etc  Satélites híbridos Ku/ Ka sa  Menor potência e spots mais largos limitavam o throughput a ~2 Gbps (125MHz por spot beam) AMC-16 WildBlue-1 ViaSat-1 2a Geração  WildBlue-1 (2006), Spaceway-3 (2007), etc  Satélites só em Ka  63-125 MHz por spot beam na descida  ~5-10 Gbps throughput 3a Geração  ViaSat-1 (2011), Jupiter-1 (2012), etc  Spot beams menores e mais próximos permitem um melhor reu-uso da frequência  500-1000MHz por spot beam de descida  ~100 Gbps throughput 4a geração de sistemas Ka estão sendo projetados com spot beams com metade do tamanho da 3a Geração PROPRIETARY & CONFIDENTIAL INFORMATION
  9. 9. 9 Características Principais Reuso do espectro com a utilização de spot beams Alta densidade de potência : alta eirp e G/T Espectro disponível e com capacidade bem maior que C e Ku. • Feixes de alta largura de banda : 125, 250 ou 500 MHz • Resultam em satélites de alta capacidade (HCS) : NOTA : Exemplo genérico. Não corresponde a nenhum projeo específico
  10. 10. 10 Exemplo de um spot com 0.45˚ mostrando o contorno de -4dB  Spot beam sobre Buenos Aires Capital Federal ~375Km ~285 Km • Spot beam sobre Rio de Janeiro pode cubrir a área metropolitana e parte do Estado do Rio
  11. 11. 11 Comparação capacidade/custo  O custo do investimento por MHz é bem menor em Ka do que em Ku resultando em uma importante redução do custo do MHz.  Embora a principal aplicação será para banda larga IP bidirecional, o setor de broadcasting também poderá se beneficiar. • Aplicações em distribuição de cinema digital • Aplicações em SNG de alta velocidade e baixo custo para notícias. • DTH – regionais e micro • Contribuição em alta capacidade Ku FSS Ka FSS Uma diferença de custo entre 5 e 10 X pode ser alcançada. Comparison of Ku to Ka FSS for South America 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000 6,500 7,000 7,500 864MHz ~8,000 MHz (19 x 450MHz) RelativeCapacityfromaSingleOrbitalLocation(MHz) RelativeCost(CAPEX)perMHz
  12. 12. 12 A Questão da Chuva  A banda Ka é ainda mais sensível às condições de umidade e chuva da atmosfera do que a banda Ku.  Maior eirp e G/T ajudam a aumentar a margem para chuva.  Adoção de sistema de mitigação : UPC, ALC, ACM
  13. 13. 5/29/2012 13 A questão da chuva - ACM  Em Condições de Céu Claro opera na máxima velocidade  Durante condições de chuva o sistema reduz temporariamente a velocidade (usando o mecanismo de ACM) evitando a interrupção até que a condição fique muito severa.  A modulação e o Código são ajustados dinamicamente, para cada ponto de recepção (ou conjuntos de pontos). Isto é feito pacote a pacote de depende de uma informação do ponto remoto da condição da recepção.  Mais adequado para sistemas bidirecionais. Para Broadcasting é necessário o uso de estações de referência por região, indicando a condição local de chuva. 16PSK 3/4 - 2/3 Alta Capacidade Alta eficiência espectral Condição céu claro 8PSK 3/4 - 3/5 atuação moderada do ACM Chuva Moderada/Leve Chuva Forte QPSK 5/6 - 1/2 Nível máximo de atuação do ACM Descida
  14. 14. DVB-S2 com VCM QPSK 1/2 8PSK 2/3 QPSK 1/2 8PSK 2/3 SD HD CNR Variation at 20 GHz 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Percentage of time [%] [dB] Split Betzdorf Madrid  Em um sistema convencional todos os terminais são penalizados pela margem mais alta. No caso de banda Ka esta margem é muito elevada cancelando os ganhos de custos.  A combinação de Variable Code Modulation e o H264 Escalável é uma arma poderosa para minimizar o impacto da margem em banda Ka para broadcasting. • Scalable video (Hierarchical source coding): – HD @ 8 Mbps  SD @ 2 Mbps + HD @ 6 Mbps • Para 99% do tempo os sinais SD e HD estão disponívies. • Para 99.9 % do tempo o sinal SD está disponível
  15. 15. 15 Aplicações em Broadcasting • O maior uso atual da banda Ka, comercialmente, já é do setor de broadcasting. A Direct TV possui 5 satélites em banda Ka nos Estados Unidos, para a distribuição dos sinais em HD (o sinal em SD está em Ku). Os satélites em Ka já são responsáveis por ¾ do faturamento da empresa nos Estados Unidos, ou seja cerca de 20 bilhões de dólares. • Outras aplicações importantes : • Distribuição de conteúdo em alta velocidade ponto-multiponto : cinema digital • Fornecimento de backbone IP para as cabeceiras de rede (triple play) • Contribuição de sinais com alta qualidade, baixa compressão, a custos razoáveis. • SNG – para reportagens – rápidas de instalar (75 cm), permitem sinais em HD e retorno (tecnologia IP bi-direcional) • DTH regionais ou Micro DTH
  16. 16. O3b – Aplicações em Vídeo O3b steerable beams: • Baixa latência e alta disponibilidade de banda. • Beams podem ser re-apontados rapidamente para cobrir eventos. • Baixa latência permite entrevistas ao vivo com melhor qualidade e conforto. • Menor custo por Mbps e acesso direto aos Gateways IP da 03b. O3b 16
  17. 17. 17 Disponibilidade no Brasil • Em 2013 está previsto a entrada em operação de sistemas em banda Ka no Brasil em pelo menos dois sistemas : a SES participa como investidora no sistema em banda Ka: O3b que entrará em operação em 2013 oferecendo circuitos em alta velocidade IP em banda Ka. • No último leilão de posições orbitais da Anatel todas as quatro posições vendidas tinham banda Ka : 45 oeste, 65 Oeste, 70 Oeste e 84 Oeste. • O SGB – Satélite do Governo Brasileiro em início de planejamento terá banda Ka e banda X (militar). A banda ka será usada para fins comerciais no PNBL, provendo backbone IP de alta capacidade. • A Anatel está finalizando a regulamentação do uso da Banda Ka por satélites no Brasil que será publicada ainda em 2012.
  18. 18. Obrigado

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