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UN DIAGRAMA DE LA GEOMETRIA
OPERACIONAL EN QUE SE DESARROLLA EL SISTEMA DE COMUNICACION MBC
AREA DE INFLUENCIA DE LA
ESTELA METEORICA ( FOOTPRINT)
El área de influencia de
una estela meteórica (footprint) podemos definirla como una micro-región geográfica en
la Tierra en que cualquiera de los puntos de dicha área , en un instante determinado, y
considerando que el equipo transmisor se encuentra en una posición fija, se recibe una
señal de una intensidad tal, procedente del rebote en una estela meteórica, que iguala o
supera las especificaciones para que un receptor tipo MBC, se active.
Esta intensidad de la
señal de rebote, con tales características, debe de considerarse como desarrollándose
en un pequeño instante, pues, al instante siguiente, la intensidad de señal será otra
debido a que el tamaño y ubicación del área de influencia cambiara conforme avanza el
meteoro y su estela en el cielo. En otras palabras, la intensidad o poder de la señal
rebotada de la estela meteórica, crecerá o se contraerá y el área de influencia en
cada instante, derivara en la tierra en igual magnitud a la deriva de la estela meteórica
resultante de los vientos en la alta atmósfera, entre otros factores.
Un concepto, también
importante, es el "área de influencia de TODA la estela ", que podríamos
definirlo como la total acumulación de las micro-regiones geográficas donde se recibió
señales útiles procedentes del rebote de la estela del meteoro, a través de toda su
trayectoria.
Precisar este concepto es muy útil para poder determinar el nivel de seguridad de las
comunicaciones en el sistema MBC. Es obvio suponer, que cuanto mas pequeña sea esta área
de influencia de toda la estela meteórica, se tendrá menores posibilidades de que los
enlaces de comunicaciones sean detectadas o interferidas por agentes u operadores
extraños al sistema (LPD ).
CODIFICACION
ERROR-CONTROL
La misma esencia de la
estructura del canal de comunicaciones de un sistema MBC, implica considerar que en todas
las estelas meteóricas, la intensidad de la señal recibida varia a cada instante y el
promedio de vida de una estela meteórica es corto.
Por lo tanto, dicho sistema
de MBC debe disponer de una capacidad tal, de poder incluir parámetros, instrucciones o
rutinas, tales como la velocidad de transmisión de datos, repitiéndose cuantas veces sea
necesario, en un sistema de codificación ERROR-CONTROL, o tal vez el régimen impuesto al
canal de comunicaciones para transmitir símbolos o comandos diversos, pero esta capacidad
debe de cumplir fundamentalmente lo siguiente:
a) el canal de
comunicaciones debe ser ágil, rápido y exacto.
b) el costo de
adaptabilidad , no debe de ser prohibitivo.
CURVA DONDE SE MUESTRA LA
DENSIDAD RELATIVA DEL NUMERO DE METEOROS USABLES EN FUNCION DE LOS MESES DEL AñO, EN EL
HEMISFERIO NORTE
CONSIDERACIONES SOBRE
ANTENAS MBC
Cuando estamos considerando
el diseño o la selección de una antena para utilizarla en un sistema de comunicaciones
MBC, siempre deberemos tener en cuenta dos parámetros de contradicción, ambos
complementarios pero que deben ser optimizados. Estos parametros son:
a.- El volumen de cobertura
de la antena.
b- Los patrones de
irradiación de dicha antena.
Estas dos consideraciones
deben ser muy tenidas en cuenta para evitar errar en utilizar alguna estela meteórica que
pueda ser usable. El volumen común de cobertura, bajo la premisa de considerar los
mínimos y máximos alcances del sistema MBC, requiere de unos lóbulos de irradiación
muy amplios que permitan que la irradiación total conforme un gran circulo donde se
encuentren todas las estaciones, llámense estaciones maestras o estaciones relay /
remotas.
Cumplir con esta
concepción de irradiación de potencia, desde la antena, implica la utilización de
múltiples lóbulos angostos o pocos lóbulos con amplia cobertura, y esto asimismo
conlleva que la potencia electromagnética sea menor por área de volumen o área
geográfica (micro watts por estereo radian), y mas aun cuando los frentes de onda,
avanzan hasta la máxima distancia esta densidad de energía electromagnética tiende a
disminuir notablemente por razones matemáticas del tamaño del ángulo sólido generado,
lográndose al final, una baja ganancia en antenas de los equipos receptores.
Esta baja ganancia, debe de
ser compensada y la única forma es aumentar la potencia de irradiación en la fuente
transmisora, lo que implica que aumenten los costos por consumo de potencia eléctrica en
la planta principal, o en su defecto si no se aumenta la potencia de irradiación, se
corre el riesgo de perder muchas estelas meteóricas que en condiciones normales son
usables, lo que al final de cuentas, resultara en demoras en la transferencia de la
informacion almacenada en las estaciones remotas.
El compromiso entonces es
arribar a un punto de equilibrio entre los parámetros antes indicados y esto generalmente
se logra considerando el cubrir la mitad del volumen común de irradiación. Hay que
considerar, como premisa indispensable, que muchas de las estelas meteóricas usables
deben estar concentradas a uno u otro lado de este gran circulo de irradiación.
Si uno desea reforzar la
eficiencia de el sistema MBC teniendo como punto de partida el incremento en la ganancia
en la antena, debe considerarse que este incremento es para detectar la mayor cantidad de
estelas meteorizas usables en el menor tiempo posible para lo cual se tendría que elegir
una antena direccional muy bien enfocada hacia determinado sector del firmamento en caso
que la estación remota tenga una posición geográfica fija; pero si la estación remota
tiene la característica de ser móvil, entonces la antena deberá ser omnidireccional, de
alta ganancia con recorte exacto a la frecuencia usada y de ser posible con pre
amplificadores de bajo ruido a la salida de la etapa antena.
EL SISTEMA DE
COMUNICACIONES DE ESTELA METEORICA POR RAFAGAS ( MBC ) FUE DESARROLLADO INICIALMENTE ,
PARA EXCLUSIVO USO DE LAS FUERZAS ARMADAS NORTEAMERICANAS , DESPUES DE HABERSE PRODUCIDO
UN CONFLICTO NUCLEAR
RUIDOS DE FONDO
Por definición de
sensibilidad, se entiende la característica que tienen ciertos dispositivos electrónicos
receptores para detectar señales radiales de mayor o menor intensidad . Si un receptor de
radio tiene una capacidad de poder detectar señales de radio de muy baja intensidad
entonces se dice que tiene gran sensibilidad. La sensibilidad de cualquier receptor de
radio esta limitada por su propio ruido electrónico de fondo, el cual, como sabemos, esta
generado por las etapas amplificadoras del mismo dispositivo receptor.
O también por algún tipo
de fuente externa.
Debido a que las estelas
meteóricas poseen un gran factor de dispersión en el espacio esto genera que el régimen
de las perdidas de la densidad electrónica sean muy altas, razón por la que es
importante que los receptores del tipo MBC sean diseñados con la mayor sensibilidad
posible y que tengan el mas bajo ruido de fondo electrónico interno.
Creemos que el máximo
ruido de fondo electrónico aceptable en una red MBC, debe ser el procedente de las
Galaxias.
Este ruido que en su mayor
parte es irradiado por las galaxias, cefeidas, novas , estrellas neutrónicas etc, y ,
cuando se trabaja en las frecuencias comunes de MBC, tiene valores típicos de 10 a 15
decibelios encima de los niveles que podrían ser recibidos si la antena receptora fuera
orientada hacia un punto infinito del espacio y teniendo una temperatura del medio
ambiente de 290 grados kelvin. Apreciaremos que este nivel de ruido de fondo galáctico en
general, variara unos pocos decibelios durante el transcurso del día debido a que como la
antena esta fija en un punto terrestre, el planeta Tierra permite que dicha antena
comience a scanear diferentes porciones de la bóveda celeste por efecto de la rotación
de la Tierra.
Esta condición de bajo
nivel de ruido de fondo electrónico, debe tratar de mantenerse en todo momento por lo que
es recomendable que el receptor sea ubicado físicamente en un medio ambiente lejos de
fuentes de interferencia radial generadas por el hombre tales como ciudades, autopistas de
elevado transito o cerca a líneas aéreas de transmisión de potencia eléctrica.
En el caso, de estaciones
remotas móviles y que por la condición de su actividad requieran estar dentro de estas
fuentes de interferencia radial generadas por actividades humanas, juega papel
importantísimo, el diseño de los circuitos de sintonización de frecuencias de tal
forma, que el receptor de la unidad remota sea sensible solamente a la frecuencia del
trabajo del sistema MBC, con una variación de uno a dos hertz, abajo o arriba de la
frecuencia central, lo que en electrónica de circuitos se denomina con alto valor del
factor Q."
Es importante mencionar que
las tormentas de rayos y que se encuentran dentro del área del horizonte de la estación
transmisora o de la estación remota receptora son capaces de generar ruidos de fondo
electrónicos a niveles inaceptables con el consiguiente bloqueo momentáneo de los
circuitos MBC.
COMPARACION RELATIVA DE
OCURRENCIAS METEORICAS VERSUS TAMAÑOS
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
DEL SISTEMA DE COMUNICACIONES MBC.
Como todo sistema de
comunicaciones , el MBC, tiene las siguientes ventajas :
- Este sistema opera en una
porción del espectro electromagnético que es muy poco utilizado, y solo en este rango (
desde 30 a 100 mghz de la escala VHF ), opera el sistema MBC, y después ciertas emisoras
de televisión-canal 2, 3 y 4 además de las emisoras de FM las cuales tienen rangos de
potencia y alcance muy limitados. Por este motivo, el nivel de interferencia por
intrabanda es casi mínimo.
-De acuerdo a las
características de transmisión y recepción del sistema MBC, este, opera solo en una
frecuencia especifica y para lograr el efecto rebote en la alta atmósfera no requiere de
las capas electronizadas de la IONOSFER, además es insensible a las interferencias o
disturbios producidos por la actividad de las manchas solares u otros fenómenos
procedentes del espacio sideral profundo.
- Es de recalcar el
excelente grado de privacidad de este sistema, pues, las estelas meteóricas producen un
área de "iluminación" en su zona de influencia terrestre muy pequeña, y por
lo tanto, es muy dificultoso realizar intercepciones o interferencias a este sistema, por
parte de individuos o entidades dedicadas a la interceptación ilegal ( 'CHUPONEO" ).
-TAL VEZ LA VENTAJA MAS
IMPORTANTE DE ESTE SISTEMA SEA EL COSTO DEL "AIRTIME", comparado con los otros
sistemas de comunicación en especial los satelitales. Por tal razón, nos atrevemos a
decir que este medio de comunicación MBC, se le podría denominar con toda razón
"... el canal satelital de las personas o entidades pobres...", pero no por esto
se le resta una súper eficiencia de comunicación.
- Es de todos conocido que
el alcance mínimo de este sistema es del orden de 400 kilómetros, sin embargo este
sistema tiene la flexibilidad suficiente de poder, también, lograr comunicaciones de
corta distancia, en base a una combinación de protocolos muy eficiente, además del
diseño de las antenas para lograr patrones de irradiación muy especiales.
- En este sistema se
utiliza el dispositivo híbrido (hardware y software a la vez) denominado FAVR, ( feedback
adaptive variable rate) , con lo que se incrementa notablemente la eficiencia de
comunicaciones.
- El sistema MBC, puede
soportar un amplio rango de requerimientos operacionales, tales como el envió de
información desde un solitario sensor hasta la data proveniente de la red de un complejo
sistema de unidades remotas en diversas configuraciones, tanto digitales como analógicas
e incluso las mixtas en los procesos continuos, discretos y de carácter híbrido de los
sistemas SCADA o de simple monitoreo oceánico o industrial / comercial.
-Es de recalcar que este
sistema MBC, posee unidades remotas fabricadas utilizando tecnología de micro y
nanotecnología , lo que permite su pequeñez y utilización de bajos niveles de potencia
eléctrica, y esto, también va para las estaciones maestras, las cuales pueden ser
instaladas y desplegadas en pequeños vehículos, con antenas de gran rendimiento y
pequeña dimensión, brindando una capacidad de movilidad y discreción que otros sistemas
no poseen.
- La integración de los
micro-procesadores, en los terminales de los MBC, han reducido sustancialmente los
complejos procesos técnicos operativos que tenia que realizar un operador súper
calificado. Ahora esto se simplifico y la tecnología es casi de 'PLUG AND PLAY', y el
operador del sistema puede ser calificado en pocas horas en un entrenamiento rutinario
para lograr ser un eficaz y adiestrado operador de MBC.
Las relativas desventajas
del sistema MBC, son :
- Servicio intermitente,
durante pocos instantes, ya que con la actual tecnología disponible los tiempos de espera
que antes eran de decenas de segundos a varios minutos, hoy en día han sido reducidos a
periodos de dos, uno o menos de un segundo; lo que hace que este servicio en la practica
sea CONTINUO Y EN TIEMPO REAL, además de las novísimas aplicaciones de los circuitos
amortiguadores o buffering para el servicio de transmisión de datos.
- Susceptibilidad del
ruido, proveniente del espacio exterior y de los centros generadores de ruido producidos
por la actividad humana, lo que ocasiona que un grupo pequeño de personal altamente
calificado este realizando con gran regularidad labores de mantenimiento preventivo para
que los niveles de ruido al interior de los receptores sean los mínimos y los
provenientes del exterior sean filtrados con una excelente calibración del factor Q, que
da la gran selectividad de los receptores de este sistema.
- En algunos momentos,
pueden presentarse interferencias pequeñas en el sistema MBC al recibir armónicas
reforzadas de frecuencias inferiores en especial de los equipos de banda ciudadana ( CB )
que utilizan amplificadores ilegales o armónicas inferiores procedentes de los canales de
TV en VHF en especial los de los canales 2,3,y 4; así como las emisoras de radio que
transmiten en FM entre las bandas de 88 a 100 MHz. Sin embargo por la gran selectividad y
alto factor Q de los receptores MBC estas interferencias pueden considerarse
despreciables.
CONFIGURACION TIPICA DE UNA RED DE COMUNICACIONES TIPO MBC
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