Arquitectura de Red Satelital

Arquitectura de Red Satelital
Puede ser definida en función del tipo de canal de retorno desde los usuarios
hacia la red, de manera que en función de dicho enlace predomina un estándar
de transmisión y recepción. Así de esta forma podemos definir tres tipos de
arquitectura de red básica:
Redes Unidireccionales. Son redes sin canal de retorno. Sólo permiten
servicios de difusión, por ejemplo distribución de TV. Son los esquemas y
arquitecturas clásicas empleadas durante los años 80 y principios de los 90
cuando únicamente se tenía acceso a contenidos sin interacción con el
proveedor.
Figura. Configuraciones de redes unidireccionales.
Redes Híbridas. Son redes con canal de retorno, permitiendo la interacción
con la cabecera y el servidor del servicio, pero con un canal de retorno a través
de otra red diferente a la satelital, tradicionalmente red telefónica conmutada
RTB o RDSI. Se basan en el estándar de transmisión DVB-S (Digital Video
Broadcasting), solo en el segmento de transmisión por el enlace satelital, sin
retorno por el mismo. Este tipo de redes permiten prestar servicios interactivos
asimétricos, por ejemplo navegación por la Web en Internet o redes VSAT de
capacidad limitada y terminal sin capacidad de transmisión. Existen diversas
formas de coordinar el canal de ida por satélite con el de retorno por la otra red,
de forma que la información que el usuario pide por el canal de retorno sea
encaminada por el satélite, no planteándose ninguna problemática a la hora del
intercambio de información. Los sistemas híbridos tienen como ventaja que los
terminales son más baratos y pueden ser instalados por el propio usuario.
Sistemas bidireccionales. Son redes completas, ya que es posible la
comunicación en ambos sentidos a través del satélite. Normalmente la
capacidad disponible en el sentido de bajada es mayor que en el de subida, lo
que los presenta como arquitecturas de red simétricas. Generalmente son
empleados crear redes privadas virtuales VPN’s para empresas con muchas
sucursales, en particular si están situadas en áreas rurales y de difícil acceso.
Los terminales satélite bidireccionales son más caros y usan antenas mayores
que deben ser instaladas por personal especializado, pero tienen la ventaja de
que no dependen de otra red para el canal de retorno. Típicamente los
sistemas bidireccionales han estado más orientados al mercado de empresarial
y de negocios, pero actualmente extendido hasta el mercado residencial, al
bajar los costes y aumentar el empeño de los operadores por su implantación.
Algunas empresas ofrecen ya sistemas bidireccionales para usuarios
residenciales que utilizan la misma antena para TV y para acceso a Internet.
De esta manera la solución bidireccional vía satélite ha entrando en
competencia con redes de acceso terrestres de ADSL, redes de cable y LMDS.
Figura. Arquitectura red bidireccional con sistema DVB-RCS.
En la transmisión a través de estas redes, los paquetes IP pueden ser
encapsulados sobre diferentes protocolos de nivel de enlace, para su
transmisión posterior en el enlace satélite. El usuario dispone de un router IP y
de un terminal satélite interactivo, que se comunica a través del satélite con
una estación central a la que se conectan los proveedores de acceso a Internet
y otros servicios. La estación central recibe el tráfico IP de los proveedores y lo
envía a los terminales encapsulados sobre DVB como ya se ha mencionado. El
canal de retorno DVC-RCS usa MF-TDMA. La estación central coordina el
acceso de los terminales que solicitan transmitir por el canal de retorno. Por lo
que respecta a los protocolos de transporte por encima de IP, es necesario
tener en cuenta que los enlaces satélite se caracterizan por un retardo alto, lo
que puede afectar a las prestaciones de las aplicaciones que utilizan TCP.
TIPOS DE SATELITES Y ORBITAS
Se logran distinguir dos grandes categorías:


Satélites de observación. Para la recolección, procesamiento y
transmisión de datos de y hacia la Tierra.
Satélites de comunicación. Para la transmisión, distribución y
diseminación de la información desde diversas ubicaciones en la Tierra
a otras distintas posiciones.

Por su órbita:
La visibilidad de un satélite depende de su órbita, y la órbita más simple para
considerar es redonda. Una órbita redonda puede caracterizarse declarando la
altitud orbital (la altura de la nave espacial sobre la superficie de la Tierra) y la
inclinación orbital (el ángulo del avión orbital del satélite al avión ecuatorial de
la Tierra). Cuando un satélite se lanza, se pone en la órbita alrededor de la
tierra. La gravedad de la tierra sostiene el satélite en un cierto camino, y ese
camino se llama una " órbita ". hay varios tipos de órbitas. Aquí son tres de
ellos.
o
o
o
Satélites de órbita geoestacionaria
Satélites de órbita baja (LEO)
Satélites de órbita eliptica excentrica (Molniya)
Satélites Geoestacionarios (GEO)
En una órbita circular ecuatorial de altitud 35.786 Km. Centenares de satélites
de comunicaciones están situados a 36.000 Km de altura y describen órbitas
circulares sobre la línea ecuatorial. A esta distancia el satélite da una vuelta a
la Tierra cada 24 horas permaneciendo estático para un observador situado
sobre la superficie terrestre. Por tal razón son llamados geoestacionarios.
Satélites de Orbita Media (MEO)
Altitud de 9.000 a 14.500 Km. De 10 a 15 satélites son necesarios para abarcar
toda la Tierra.
Satélites de Orbita Baja (LEO)
Altitud de 725 a 1.450 Km. Son necesarios más de unos 40 satélites para la
cobertura total. Los satélites proyectan haces sobre la superficie terrestre que
pueden llegar a tener diámetros desde 600 hasta 58.000 Km. Como se observa
en la figura, los haces satelitales son divididos en celdas, cuyas frecuencias
pueden ser reutilizadas en diferentes celdas no adyacentes, según un patrón
conforme al Seamless handover.
BANDAS DE FRECUENCIA Y OPERACION
Banda P
Bamda L
Banda S
Banda C
Banda X
Banda Ku1 (Banda PSS)
Banda Ku2 (Banda DBS)
Banda Ku3 (Banda
Telecom)
Banda Ka
Banda K
1 Mhz.= 1000.000 Hz.
1 Ghz.= 1000.000.000 Hz.
200-400 Mhz.
1530-2700 Mhz.
2700-3500 Mhz.
3700-4200 Mhz.
4400-4700 Mhz.
7900-8400 Mhz.
10.7-11.75 Ghz.
11.75-12.5 Ghz.
12.5-12.75 Ghz.
17.7-21.2 Ghz.
27.5-31.0 Ghz.
Una red satelital consiste de un transponder (dispositivo receptor-transmisor), una estación
basada en tierra que controlar su funcionamiento y una red de usuario, de las estaciones
terrestres, que proporciona las facilidades para transmisión y recepción del tráfico de
comunicaciones, a través del sistema de satélite.