EXAMEN 1: REDES VSAT

     La Evaluación consiste en 5 preguntas con un valor de 5 puntos c/u para un total de 25 Puntos.

    Cuando este seguro de haber finalizado, use el botón "enviar respuestas" al final de la página.

Nombre y Apellido

Hora de Inicio: 

1. Supongamos que tenemos que instalar una nueva red WAN en nuestro trabajo ¿Qué nos haría pensar que es conveniente contratar una red Vsat? 

Una red VSAT generalmente opera como una red de servicios compartida o privada independiente, que presta un servicio de protocolo transparente entre los puntos de unión de las VSAT y del HUB. En este modo, el único uso de las redes públicas puede ser la utilización de determinados servicios terrestres (tales como enlace de conexión de datos entre el HUB y los nodos de concentración de red), utilizando protocolos establecidos. Ocasionalmente, se puede utilizar una red VSAT para prestar servicios como parte esencial de una red pública conmutada (PSN).

Seria conveniente contratar a un proveedor de Redes Vsat (Very Small Aperture Terminals), ya que este tipo de estaciones terrestres son compactas, confiables, económicas, rentables y de fácil instalación. Se recomienda el uso de las terminales VSAT cuando es necesario transmitir información a y desde instalaciones en puntos remotos. Este tipo de redes Vsat tienen en su unidad exterior; una antena pequeña que evita la interferencia producida por otros enlaces satelitales o por enlaces terrestres de microondas. Están diseñadas con un ancho de banda suficiente como para operar a una frecuencia intermedia. Un elemento importante en este tipo de redes, es que en su unidad interior, puede tener el HUB Dedicado o Compartido, si es Dedicado, la empresa poseedora del HUB tiene el completo control de la red, esto seria para una red de grandes dimensiones o con un gran ritmo de expansión. Y el HUB Compartido son asequibles para redes de pequeño tamaño. Con este tipo de Red Vsat, limita un poco su manejo, y debe ser compartido por muchos usuarios, por lo cual se debe contar con técnicas que garanticen la correcta transmisión de la información. El uso de las Redes Vsat es significativos en la interconexión de nodos con difícil acceso geográfico.

2. ¿Qué diferencias existen entre contratar un servicio en banda C o banda Ku?

La banda C es región del espectro radioeléctrico de aproximadamente 4 a 7 GHz y la banda Ku de 12 a 14 GHz.

Las diferencias para contratar un servicio en banda C o en Banda Ku depende de las necesidades de los usuarios y su ubicación geográfica, ya que ambas tienes sus aplicaciones civiles.  La mayor capacidad en banda C esta en Europa, Oriente Medio, América del Norte, África y América del Sur. Por lo que la Banda Ku ofrece cobertura en Europa Occidental y gran parte de América del Norte.

Otras puntos que de se deben tomar en cuenta a la hora de contratar una banda, es que en muchos sistemas comerciales se prefiere la banda Ku porque permite una mayor EIRP, reduciendo el diámetro de la antena de usuario. Por otro lado, la banda Ku tiene menor interferencia y se encuentra menos congestionada. Sin embargo, la banda C es la más experimentada y simple desde el punto de vista del equipamiento.

La banda C tiene grandes interferencias de satélites adyacentes y microondas terrestres. Su tecnología es mas económica y no le afecta la lluvia a los enlaces. Las VSAT de la Banda Ku pueden sufrir atenuación por humedad (desvanecimiento por lluvia), pero prácticamente no se encuentran otros problemas de interferencia de la señal en la Banda Ku. Actualmente las VSAT de menos de un metro (USAT) utilizan la Banda Ku. Su tecnología es mas cara, pero tiene un mejor uso de su capacidad del satélite para FDMA y TDMA frente a CDMA.

Las VSAT de Banda C presentan generalmente dos problemas. El primero es el diámetro de la antena: las características de la recepción de la Banca C hacen que diámetros de antena menores de 2.4 m resulten imprácticos, considerando la velocidad de transmisión de datos que se utilizan en la actualidad (512Kb/s "outroute"). El segundo problema es la interferencia del espectro, especialmente a partir de aplicaciones para microondas terrestres en áreas urbanas.  En general, las antenas son más grandes que las de la Banda Ku y las de menor diámetro son de 2.4 m.

3. ¿En que consiste el problema del doble salto en las redes Vsat? ¿Cómo hacen los proveedores de servicio Vsat para resolverlo? 

El uso de satélites geoesacionarios impone las siguientes limitaciones: atenuaciones del orden de 200dB en salto de satélite  y potencia de emisión del satélite limitada a algunos watts. El pequeño tamaño de las antenas del Vsat limita la potencia transmitida. La solución a este problema es instalar en la red una estación mas grande que el Vsat, llamada HUB, que tiene una antena mas grande ( de 4 a 11 m), con la que obtenemos una mayor ganancia y una transmisión de gran potencia. Los enlaces del Vsat al Hub se llaman "inbound", los del Hub al Vsat se llaman "outbound", y cada uno de estos enlaces tiene un uplink y un downlink, pasando por el satélite. Por tanto, para comunicar un Vsat con otro Vsat, el camino será del Vsat transmisor al satélite, del satélite al Hub, del Hub de nuevo al satélite y del satélite al Vsat receptor.

Según la existencia o no del Hub, tenemos dos topologías: en estrella o en malla. Las redes en estrella surgen por la necesidad de requisitos de potencia, que no se cumplirían con el reducido tamaño de las antenas y con la limitación de potencia del satélite, y si al incluir el Hub. Pero las redes en malla se usan cuando hay otros requisitos, como es el del retardo de propagación, el cual es de 0.5s para doble salto, y de 0.25s para un solo salto.

El retardo de propagación típico de 0.5s (doble salto) puede ser problemático para ciertas aplicaciones como telefonía y videoconferencia, pero también existen  aplicaciones insensibles a el como la actualización de software, mail, transferencia de ficheros, entre otros. Por lo que la configuración de la redes Vsat totalmente malladas evitan el doble salto.

4. ¿Por qué en los sistemas Vsat ya casi no se usa SCPC como método de acceso al medio?

El servicio SCPC (Single Channel per Carrier) provee al cliente de un enlace dedicado transparente al protocolo de comunicaciones o aplicación que se utilice su red privada. El servicio establece una portadora por cada enlace (a manera de un canal dedicado), el cual por lo general es de naturaleza Point to Point (punto a punto), lo que quiere decir que interconecta 2 puntos fijos a través de un canal privado, utilizado para la o las aplicaciones que el cliente requiera. El circuito en sí es transparente (clear channel) al tipo de aplicación a utilizarse, dependiendo ésta de los terminales y los controladores de comunicaciones que se instalen en los extremos del circuito permitiendo así la comunicación de todo tipo de información (voz, datos, fax y vídeo).

El servicio SCPC está dirigido principalmente a transmisiones medianas y pesadas de datos, lo cual no significa que el canal no pueda ser multiplexado para brindar a través del mismo enlace servicio de voz, datos y vídeo. En general la utilización que se le dé al enlace depende 100% de la capacidad de los terminales a utilizarse.

El servicio SCPC; en el únicamente tenemos un canal de comunicaciones por cada portadora contrapuesto a los demás sistemas en que múltiples canales multiplexados en frecuencia usan una portadora común, por lo cual es una de las razones que ya casi no se usa. Es un sistema muy rígido, cambios en la red hace difícil el reasignamiento y el ancho de banda se incrementa conforme el numero de nodos aumenta.

Para lo cual existen otros servicios como el DAMA, TDMA y CDMA, que mejoran las desventajas del servicio SCPC, como el DAMA que se recomienda para muchos nodos con poco trafico.

5. ¿De qué dependen las dimensiones de una antena Vsat?

Las antenas instaladas en el terminal VSAT son de reducidas dimensiones (diámetros menores de 2.4 m), estas son de reducidas dimensiones para evitar la interferencia producida por otros enlaces satelitales o por enlaces terrestres de microondas mediante el empleo de técnicas para reducir la densidad del espectro.

Una de las principales características de las antenas para Vsat, se trata de la ganancia G4-G11 y G6-G14 para la banda C (4 - 6 GHz) y para la banda Ku (11 - 14 GHz) respectivamente en el enlace Up-link y bajada Down-link. Se determinan también el valor de G/T en dB/K y EIRP en dBw. En muchos sistemas se prefiere la banda Ku porque permite una mayor EIRP, reduciéndose el diámetro de la antena del usuario. Las dimensiones de una antena Vsat, también depende de la topología que se utilice, ya sea estrella o malla.

Un problema en el sistema Vsat es la interferencia debido a la pequeña apertura de la antena. El ángulo de apertura para una caída de 3dB se define como: Ф3dB=70.c/D.f

Donde D es el diámetro de la antena en mts. f es la frecuencia en Hz y c (3.108 m/s). Por ello la banda C tiene mas interferencia que la banda Ku.