REDES VSAT

Los enlaces vía satélite permiten establecer conexión entre dos o más puntos situados en la tierra, utilizando un satélite en el espacio como sistema repetidor. Con el fin de ampliar los horizontes en las telecomunicaciones a cualquier rincón del mundo y sobre todo con el fin de llegar a cuantos más usuarios mejor, por muy recóndito que sea el lugar, existe una tendencia a la utilización de terminales con antenas parabólicas de tamaño reducido (VSAT) para el intercambio de información vía satélite punto a punto o punto a multipunto (broadcasting). La ventaja de una estación terrestre de VSAT sobre una conexión de red terrestre típica, es que las VSAT no están limitadas por el alcance del cableado subterráneo. Una estación terrestre de VSAT puede instalarse en cualquier parte, sólo requiere ser vista por el satélite. Existe otro tipo de ventajas relacionadas con el bajo costo de operación, la mayor facilidad de expansión de la red y sobre todo, como he indicado antes, la instalación en lugares donde es difícil llegar con instalaciones de cable.

Clasificación VSAT

Existen varios parámetros por los que se pueden clasificar una red basada en la comunicación por satélite, desde el tipo de topología de red utilizada hasta el tipo de tecnología de acceso  de comunicación  por satélite en la que se basa para la transmisión de información.

Según el tipo de tecnología de acceso que utilizan podemos clasificarlas en:

• Redes VSAT: Red basadas primordialmente en el uso de tecnologías TDM/TDMA, aunque hay que decir que el resto de redes siempre hacen un uso mas o menos extendido de esta tecnología.
•  Redes VSAT LAN:
• Redes VSAT SCPC: La comunicación se realiza a través de una canal de forma que el usuario tiene una frecuencia y ancho de banda asignado de forma permanente.
• Redes VSAT DAMA: Comunicación directa entre sistemas VSAT remotos a través de enlaces SCPC en un único paso. Este tipo de redes utiliza los canales cuando el usuario así lo desea por lo que hace uso de varios canales de  control (9,6kps/canal) con tecnología TDM/TDMA. Dependiendo del proveedor se utilizan un numero determinado de canales con TDM para emisión Hub-VSAT y otra cantidad de canales con TDMA para emisión VSAT-Hub.

Las redes mas características o comunes que podemos encontrar, según su topología, son:

•  VSAT con topología de estrella: Es el tipo de red más comúnmente  utilizada para las comunicaciones. A partir de ahora, cuando nos refiramos a las VSAT estaremos hablando de aquellas que tienen esta topología.
• VSAT con topología de malla: Este tipo de red permite la comunicación directamente entre VSAT, al contrario que las redes con topología de estrella, pero como consecuencia se requiere parabólicas de mayor envergadura, de 3 o más metros de diámetro.
• USAT: Es la evolución de los sistemas VSAT de topología de  estrella como consecuencia de la integración de sistemas a bajo costo. La principal característica de estos sistemas es la utilización de antenas pequeñas, de aproximadamente 1 metro de diámetro.

VSAT con topología de estrella

 Este tipo de redes presta un servicio transparente de comunicación entre las VSAT y el HUB de forma que consigue una conectividad desde el host hasta el HUB y desde el HUB hasta las VSAT. De igual forma se permite la utilización del VSAT para la integración de otro tipo de servicios perteneciente a otro tipo de redes. Por ejemplo, puede soporta TCP/IP, incluyendo IP multicast (News, bases de datos, emisión de  entretenimiento, distribución de software, audio, vídeo, etc.), X-25, SDLC, SNA, interconexión de redes locales, voz corporativa de alta calidad, comunicación de fax y conexión de PABX.  Generalmente se utiliza para conectar un gran número de terminales en áreas geográficamente dispersas y de difícil acceso vía terrestre. Lo más interesantes es que las VSAT son capaces de enviar y recibir todo este tipo de señales  a la misma velocidad, independientemente de su distancia respecto del centro de conmutación terrestre y su infraestructura

Un ejemplo de red con este tipo de configuración es SATNET, que ofrece tecnología TCP/IP con IP Multicast. Otra característica de esta red es que implementa un servicio de acceso DAMA  lo que permite una mayor optimización de los recursos de enlaces. No obstante, este tipo de red también permite una configuración mallada de la red, es decir, es capaz de comunicar dos VSAT con un único paso de enlace, para ello utiliza un canal dúplex a 56kbps.

Infraestructura y funcionamiento de una VSAT

Infraestructura

Los  elementos básicos que componen una VSAT, tanto en su segmento espacial y su segmento terrestre son:

• Estación VSAT
• Estación terrestre maestra (HUB): Sistema central que gestiona las comunicaciones entre las estaciones y las conexiones con otras redes. Se encarga de optimizar el acceso al satélite. También realiza tareas como estadísticas, configurar estaciones remotas, control e informe del trafico cursado, mantenimiento, etc. Normalmente este tipo de tareas se encuentran centralizada en otro sistema de gestión independiente denominado NMS (network managament system)
•  Equipo remoto de concentración de datos (Interfase Host) unido al HUB. (Host Computer).
• Vsat Remote site: Equipos remotos de módem unidos  a la Vsat y al terminal de usuario.

Funcionamiento

Una red  VSAT puede estar compuesta  por un gran número de estaciones VSAT y estar controladas por una estación  HUB. La siguiente figura muestra el esquema de comunicación que se realiza a través de una VSAT

En la figura siguiente se muestra como se realizaría, paso a paso, una conexión a Internet utilizando una red VSAT. El primer paso consiste en realizar una petición vía telefónica a nuestro proveedor de servicio, el cual nos proporcionaría acceso a Internet. El resultado de nuestra petición, seria transmitida a través de una estación central (3) al transponedor del satelite (5), como se ha explicado anteriormente, este recibirá la señal, la amplificara y la enviara a nuestro VSAT terrestre (6)

 

Figura 2: Esquema conexión Internet-SAT

 

 Las  principales características de este tipo de redes  son:

•  Redes privadas diseñadas a la medida de las necesidades de los usuarios
• Redes de alta escalabilidad
• Administración centralizada de la red
• El aprovechamiento de las ventajas del satélite por el usuario de servicios de telecomunicaciones a un bajo costo y fácil instalación.
• Las antenas montadas en los terminales necesarios son de pequeño tamaño (1 metro)
• Las velocidades disponibles suelen ser del orden de 56 a 64 Kbps.
• Permite la transferencia de datos, voz y vídeo.
•  Enlaces asimétricos.
• Las bandas de funcionamiento suelen ser de K( 20 and 40 GHz) o C(3,7 y 4,2 GHz y desde 5,9 hasta 6,4 GHz), donde se da alta potencia en transmisión y buena sensibilidad en recepción.

Sobre este último punto merece la pena indicar ciertas puntualidades. Las redes VSAT con topología de estrella y mallada pueden operan  en ambas bandas, no obstante las redes USAT como consecuencia del uso de antenas parabólicas de menor radio solo utiliza la banda Ku(12 a los 18 GHz.) con el fin de evitar problemas por interferencia

Tipos de Servicios

1.      Servicio de transmisión de datos vía satélite, con tecnología VSAT/TDMA: Este servicio permite la comunicación entre la central y múltiples VSAT. La tecnología TDMA emplea una sola portadora para dar servicio a varios canales a través de la comparación temporal del mismo.

2.      Servicio privado de transmisión de voz y datos:

Este servicio se implemente con la tecnología SCPC que es una red de satélite digital privada, no compartida y con trasparencia de protocolos utilizados por los usuarios. La  red se puede dimensionar de acuerdo  al ancho de banda requerido por las necesidades de cada usuario