ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · Perpetua, a mis prima Gabrielits y Pamelita poa r haberme dado...

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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapina

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

Escuela Politécnica Nacional vEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifta

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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla

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.


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.


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.

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapiña

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.


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.


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)


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.


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.


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.


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.


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


• 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.


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


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.


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


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


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 .


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.


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.


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.


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.


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


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


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


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.


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.


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


• 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:


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.


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.


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.


36

Métodos de Comunicación

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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.


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:


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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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


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.


• 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


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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Fig

1.2

.21

de

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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.


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:


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


• 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:


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.


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


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

ftlOI-OWCUfiC

BACKMIHH-ZMCUDC5

BAWSP*: OPTK* ;cCOMHCATKM OPUON

UWCC

fig. Í.Í Partes iu»»u£iiíiv»s de no equipo Keftronícs


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.


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.


• 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


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

Escuela Politécnica Nacional 62Escuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla

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.


• 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.


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.


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".


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:


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


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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapíña

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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifia

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.


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


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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifla^

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


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


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


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

Escuela Politécnica NacionalEscuela de IngenieríaCristina Gamboa Guacapifia

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.


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:


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


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.


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.


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


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


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


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

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, 35 J3535353535353535352435¿0

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99.99799.99499.999 j99.99899.96799.99299.98499.98999.996 i99.995Í99.98599.99799.97899.99399.996 í99.995 !

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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


92

75

76

777879608182838485oc

SACHA

99SachaCentral

3238566671117121123125«'ÍT

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

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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

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com

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s


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. "


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


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


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


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


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


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!


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


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


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


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.


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:


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.


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


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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:


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


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


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


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.


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


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.


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


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


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.


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


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.


• 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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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

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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.

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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

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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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IEEEStd 1379-1997 IEEETRIAL-USE RECOMMENDED PRACTICE FOR DATA COMMUNICATIONS BETWEEN

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.



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.



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.

36 Copyright© 1998 IEEE. All rights reservad.

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.

Copyright © 1998 IEEE. All rights reservad. 43


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.

52 Copyright © 1998 IEEE. All rights reservad.

Anexo 2CONFIGURACIÓN

DELSISTEMA

DECOMUNICACIONES

PA

RA

HU

AC

U

BE

RM

EJO

A/D

E

LAG

RIO

HA

RR

IS

IX RX

BA

ILY

MU

X

SR

-50

0E. C e N T

TX

1

RX

2

uEP

EP

3

SU

CU

MB

IOS

EP

10

SH

US

HU

QU

! U

EP

12

W

I S

HU

AR

A

UE

P1

3

W

I TÉ

TETE

uE

PH

1V

I P

ICH

INC

HA

u

EP

IS

CU

YA

BE

NO

AG

UA

RIC

O

uEP

20

GU

AR

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

RA

ÍSO

uE

P22

"iv~|

YU

CA

U

EP

2J

~ñn

LI

MO

NC

OC

HA

u

£P

24

SA

CH

AR

EP

. #2

1 C

AN

AL

DE

D

AT

OS

AD

ICIO

NA

LA

LO

S

DE

V

OZ

PE

TR

OP

RO

DU

CC

IO

N

RE

D D

E M

ICR

OO

ND

AS

DIG

ITA

LP

OR

MU

LT

IAC

CE

SO

SR

T

M.

ña

u*

«6M

CA

E

.U

C

QÍ-

f-M

}n

UM

OM

) TLÍC

OIM

«CJO

OI*S

NC

. JU

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

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1

•t1

1

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•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

'!

'i-i

^i

1i

11•I

!

1

1

•j

•1

1

1

•j

'1

1

1

1

'I

1

1

0

1

i1i1i11•11

83

1111

11111111111

1111

1111111111

0

1111111111

83

1111

1111-^111'\

l1111l1•i

11I

'l

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

!

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

TR

AN

SC

EIV

ER

TE

LE

PUE

RT

OIM

PSA

TQ

UIT

O

TR

AN

SC

EIV

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MU

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TELEPUERTO

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MU

LT

IPL

EX

OR

MA

ES

TR

O

EN

LA

CE

TR

ON

CA

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


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



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


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


- (Yes/No)

LagoC -3.8 meters

1.3:1 -23.2 dB/K


~ (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


4. Digital carriers

a. Information rate

b. Overhead

c. Data rate (Info + OH)d. FEC coding

e. RS outer codef. Transmission rate





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


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


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


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


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



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


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.


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


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


0.0Band of carriers

cnu ui LO i ruuii


(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



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


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


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


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)



File:SACHA1.BWB


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






f. EDF of unmodulated W carrier

g. Activity factor {¡f voice-activated

h. Máximum baseband frequency





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




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






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


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




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


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


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


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


GRAND TOTAL

a. Total bandwidth Utilized

b. Total bandwidth availablec. Margin

L. CARRIER FREQUENCY PLAN


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



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



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


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


1. TransmitE/Sa. E/S ñame

b. Antenna diameter


d. Peak antenna gain

e. Sidelobe gain at(3


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)


]. 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


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


File:SACHA2.BV


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



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


Iink6

6DigitalQPSK

19.20.0

19.20.750

n/a25.6


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


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


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


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 -


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



1. U/L CÍT Per Carriera. PercarrierU/Le.i.r.p,


c. Satellite G/T at BE



f. C/T up, thermal

2. HPA IM at E/S elevation angleC/T E/S HPA-IM per carrier




a. Receive E/S elevation angie

b. Percarrier D/L BEe.Lr.p.


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¡


b- Margin for ASI &terrestrial ínter

c. Other losses (tracking, etc)


e. Boltzmann's constant


g. C/N total (clear-sky)

h. Eb/No total (clear-sky)

i. S/N(Analog)

H. E/S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT


2. Percarrier U/L e.i.r.p.

3. Energy dispersa!


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


2. Gx U/L e.i.r.p. density limit3. Margin


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


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


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


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


0.00.0

File:SACHA2 BWI

3 - 04 - 05 06 - 0

0Cband* 0

n Cband* 0.0


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 - —


(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


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


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


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


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)



File:SSFD1.BWB

LST4.4B, August 2000 Pag


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



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


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


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


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 -


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



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


3. Satellite TWTA IM at BEC/T TWTA IM per carrier


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


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


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


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


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




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


(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


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


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


1. Transmit E/Sa. E/S ñame

b. Antenna diameter

c. Voltage axial ratiod. Peak antenna gain

e. Sidelobe gain at(deg;3


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)


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


1. Carriertype number

2. Carrier type


4. Digital carriersa. Information rateb. Overhead

c. Data rate (Info + OH)

d. FEC coding

e. RS outer codef. Transmission rate


b. No. of channels per carrierc. Peak test-tone deviation



f. EDF of unmodulated TV carrierg. Activity factor (if voice-activated)h. Máximum baseband frequency





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)




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







link 56

56

Digital

QPSK

19.20.0

19.20.750

n/a25.6


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


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


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


1. U/L CH" Per Carriera. Per carrier U/L e.i.r.p.


c. Satellite G/T at BE



f. C/T up, thermal





a. Receive E/S elevation angle

b. Per carrier D/L BE e.i.r.p.


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)


b. Margin for ASI & terrestrial interf.c. Other losses (tracking, etc)


e. Boltzmann's constant


g. C/N total {clear-sky)

h. Eb/No total {clear-sky)

i. S/N {Analog)

H. E/S OFF-AXIS eirp DENSITY LIMIT


2. Per carrier U/L eri.r.p.

3. Energy dispersa!


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


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

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1.848.11.00

23.98

39.6-15.520.14.6

20.115.5

24.136.112.0

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0.00.0

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0.0n/a0,00.00.00.00.0

17.00,0

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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


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


GRANO TOTAL

a. Total bandwidth Utilized

b. Total bandwidth availablec. Margin


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

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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


O 0.0

O 0.0

O 0.0

O 0.0

O 0.0

File:SSFD12.BWE


6 - 00

Cband* 0

n Cband* 0.0

* Band of carriers

FnH nf 1 <5T Fnrm


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

** dBi0.0 dB0.0 dBW0.0 dB0.0 dBW0.0 Watts

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


Total bw allocated (all carriers)Total Leased BW Required

Marqin

Note A negative margin indícales the limit

link 56 link 57

Digital Digital

48.1 48.1-1.1 -1.17.8 7.8

10.9 10.91 1

15.5 15.533.4 33.412.0 12.0

20.5(Totalofall

20.50.0

25.35(Totalofall3.34{Totalofall

25.40

22.10is exceeded.

link 58

Digital

48.1-1.17.8

10.90

15.533.412.0

58 Links)

58 Links)

58 Links)

link 59~

0.0n/a0.00.0

0

n/an/an/a

link 60 -

- -0.0 dBWn/a dBW0.0 dB0.0 dB

0

n/a dBn/a dBn/a dB

dBWdBWdB

MHzMHzMHzMHz

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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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

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · Perpetua, a mis prima Gabrielits y Pamelita poa r haberme dado...

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