INTRODUCCIÓN

    Ya se ha hablado en éste proyecto de cómo está evolucionando Internet, pero en muchas partes del planeta existe el problema de la accesibilidad. Esta es la razón por la que surgen las transmisiones de datos a través de los satélites. Los satélites además de satisfacer las necesidades de enlace entre diferentes puntos como cualquier otro medio de transmisión, permiten acceder a zonas remotas carentes de infraestructura avanzada de comunicaciones.

    La evolución tecnológica ha permitido aumentar la potencia de los satélites y, por tanto, reducir el tamaño y coste de las antenas terrestres. Actualmente la tecnología más usada es DirecPC. Pero está surgiendo una tecnología que estará en funcionamiento a partir del 2002 que proporcionará acceso a Internet a usuarios de tipo medio: Teledesic.

DirecPC

    DirecPC es un sistema introducido por Hughes Network Systems basado en satélites que permite difundir ficheros y acceder a Internet a alta velocidad. A través de una antena parabólica de 21" , DirecPC transporta ficheros multimedia, software y documentos Internet directamente al ordenador a una velocidad mucho mayor que mediante módems tradicionales. Actualmente se está utilizando para aplicaciones de difusión tal como actualizaciones de software, envío de noticias o información de una determinada empresa a sus trabajadores. Para estas aplicaciones, DirecPC transporta la información a 3 Mbps. Como diferencia con las tecnologías terrestres, DirecPC puede enviar información desde un lugar a muchos otros simultáneamente. DirecPC se basa en el hecho de que la mayoría de los usuarios no necesita altas velocidades en servicios bidireccionales, sino que necesita un sentido de alta velocidad para transferir información desde Internet hasta su ordenador. Así se obtienen velocidades superiores a 400 Kbps.

Funcionamiento

    Podemos dividir la descripción del funcionamiento de DirecPC en función del uso que queramos hacer del sistema.

Para acceder a Internet

    Un usuario se conecta con su proveedor de servicios Internet a través de la línea telefónica. Este usuario solicita información de Internet y por medio de un determinado software, la petición se encamina a través de una línea de alta velocidad T-1 hacia el Centro de Operaciones de Red. Este centro envía la información al satélite y hace que se dirija directamente a la antena parabólica del usuario.

Para difundir a varios lugares
 

    En este caso los datos se transmiten con la dirección correspondiente y la información establecida (la difusión puede ser tanto preestablecida como bajo demanda), al Centro de Operaciones de Red. Allí los datos son enviados al satélite, desde donde la información baja simultáneamente a todos los lugares especificados equipados con DirecPC. Esto puede hacerse para un número ilimitado de localizaciones.

VSAT

    Las redes VSAT son redes privadas de comunicación de datos vía satélite para intercambio de información punto a punto, punto a multipunto (broadcasting) o interactiva. Esta tecnología tiene un elevado precio para un usuario medio por lo que hasta ahora sólo se ha utilizado en entornos de negocios.

    Este sistema de transmisión se está implantando rápida y masivamente en Europa, Asia y USA, provocando un acercamiento de las ventajas del satélite al usuario de servicios de telecomunicación. Su principal utilización está en la interconexión de redes LAN cuyo esquema sigue la figura siguiente:
 
 

Funcionamiento

Las principales características del sistema VSAT son:

• Son redes privadas diseñadas a medida de las necesidades de las compañías que las usan.
• El usuario utiliza el satélite a un bajo precio y con una fácil instalación.
• Las antenas necesarias son de pequeño tamaño (menores de 2.4 metros, típicamente 1.3m).
• Las velocidades disponibles suelen ser del orden de 56 a 64 Kbps.
• Permite la transferencia de datos, voz y vídeo.
• La red puede tener una gran densidad (100 estaciones VSAT) y está controlada por una estación central llamada HUB que organiza el tráfico entre terminales, y optimiza el acceso a la capacidad del satélite.
• Los enlaces son asimétricos.
• Las bandas de funcionamiento suelen ser K ó C, donde se da alta potencia de transmisión y buena sensibilidad de recepción.

Las principales ventajas de este sistema son:

• Flexibilidad. El sistema VSAT permite una fácil gestión de red así como una independencia de la distancia a la estación. Asimismo una red VSAT se puede adaptar a las necesidades de cada compañía debido a la gran variedad de configuraciones que puede adoptar. Los enlaces asimétricos se adaptan a los requerimientos de transferencia de datos entre una estación central que transmite mucha información a estaciones lejanas que responden con poca información. Por último estos sistemas son fáciles de reconfigurar y ampliar.
• Fiabilidad. Los sistemas VSAT se suelen diseñar para tener una disponibilidad de la red del 99.5% del tiempo y con una BER de 10-7.
• Ventajas empresariales.Debido a que la mayor parte de la red es propiedad de la empresa no es necesario contratar con terceros el alquiler de algún elemento (salvo el segmento espacial que suele tener unos precios muy estables) logrando que el presupuesto dedicado a comunicaciones se pueda establecer con gran exactitud.

Como desventajas de este sistema podemos citar las siguientes:

• Problemas económicos. Las inversiones iniciales son elevadas siendo en algunos casos poco competitivas en relación con redes terrestres.
• Problemas radioeléctricos. El retardo de propagación típico de 0.5 sg (doble salto) puede ser problemático para ciertas aplicaciones como telefonía y videoconferencia. Por otra parte, el punto más crítico de la red está en el satélite dependiendo toda la red de su disponibilidad. Por último este sistema es sensible a interferencias provenientes tanto de tierra como del espacio.
• Problemas de privacidad. El uso de un satélite geoestacionario como repetidor hace posible que cualquier usuario no autorizado pueda recibir un mensaje. Para prevenir el uso no autorizado de la información se puede encriptar.
   

    Teledesic se formó en junio de 1990 con el objetivo de crear un medio de suministrar acceso a las redes avanzadas desde todas aquellas partes del mundo que nunca hubieran podido tener esa capacidad con las tecnologías existentes.
    Para asegurar la similitud con las redes de fibra óptica es importante que la red de satélites tenga las mismas características. Estas características son: canales de difusión, bajo porcentaje de error y retrasos pequeños.
    Para que los retrasos del sistema Teledesic sean similares a los de una red de fibra no se pueden usar los satélites geoestacionarios sino los de una órbita cercana a la tierra (LEO). Estos satélites utilizan un ángulo de elevación vertical mínimo con lo que se reducirá la atenuación asociada a la banda Ka.

    La red Teledesic usa una constelación de 840 satélites y más de cuatro de reserva por órbita plana para suministrar acceso a comunicaciones de voz, data y vídeo. La red suministra conexión digital entre usuarios de la red y, vía gateways, usuarios de otras redes. Una gran cantidad de usuarios toman canales "bajo demanda" que varían desde los 16 Kbps hasta los 2.048 Mbps (E1). Esto permite una conexión flexible y eficiente entre los recursos del sistema y los requerimientos de distintas aplicaciones de los usuarios.

    La red Teledesic proporciona una calidad de servicio semejante a la de los más modernos sistemas de comunicaciones terrestres, incluyendo los retrasos de los sistemas de fibra, tasas de error de bits menores de 10-10, y una disponibilidad del enlace del 99.9% en la mayoría de USA.

Funcionamiento

    La constelación inicial podrá soportar un millón de conexiones full-dúplex como valor pico, y una capacidad constante de millones de usuarios simultáneos. La capacidad de usuarios depende del porcentaje de ocupación de los canales.

    Los usuarios finales pueden ser servidos por uno o más proveedores de servicio. Los terminales que sirven como pasarela y los ordenadores de los usuarios se comunican directamente con la red de satélites.

    La red usa una tecnología basada en ATM. Los mensajes están constituidos por cadenas de paquetes de pequeña longitud. Cada paquete contiene una cabecera que incluye dirección y secuencia de información, control de errores y una sección donde se encuentra la información codificada sobre el pago. La conversión a y de este formato se lleva a cabo en los terminales.

    Cada satélite es un nodo de la red y tiene comunicación con otros ocho satélites adyacentes. Cada satélite suele estar comunicado con cuatro satélites del mismo plano (dos en frente y otros dos detrás) y con uno en cada uno de los dos planos adyacentes. Esta interconexión permite una comunicación tolerante a fallos y a congestión local.

    La topología de la red es dinámica. Cada satélite mantiene la misma posición relativa respecto a otros satélites en su plano orbital. Su posición y retraso de propagación relativo a los terminales terrestres y a satélites en otros planos cambia continuamente.
 

Ventajas e inconvenientes

Las principales ventajas del sistema Teledesic son las siguientes:

• El diseño del sistema permite una gran evolución de la constelación a una de mucha mayor capacidad sin alterar la arquitectura del sistema, el plan de espectros o los terminales de usuarios.
• El sistema suministra conexión 24 horas al día cubriendo más del 95% de la superficie terrestre y a casi el 100% de la población mundial.
• Cada satélite puede servir su área de cobertura con un número de rayos de alta ganancia, cada uno iluminando una zona pequeña en su momento. Estas pequeñas zonas permiten eficiencia en el espectro, alta densidad del canal, y baja potencia de transmisión.

Los principales inconvenientes son:

• Debido al elevado coste del sistema no se obtendrán beneficios durante los ocho primeros años de funcionamiento.
• El sistema no está preparado para dar servicio a usuarios móviles.
• La ocupación que los 840 satélites harán del espacio. Esto provocará mayores complicaciones a la hora de lanzar otros satélites geoestacionarios o naves espaciales.