ACCESO A INTERNET VÍA SATÉLITE
1 ¿PARA QUÉ SIRVE?
Hoy en día, cada vez esta siendo mas habitual que un
número creciente de personas accedan a Internet para un uso muy variado,
desde el acceso a grandes bases de información, periódicos
electrónicos, entretenimiento, banca electrónica,
administración electrónica, compra en línea, hasta
envío de correos electrónicos, mensajería
instantanea, llamadas telefónicas de bajo coste, y un
sinfín de nuevas aplicaciones que estan apareciendo continuamente
en nuestra vida cotidiana.
Por otro lado, los proveedores de toda esta información y servicios
(proveedores de contenido), en un intento de ser cada vez mas
competitivos y atraer al mayor número posible de estos usuarios,
diseñan y ponen en marcha paginas web y portales (paginas
‘índice’ para acceder a muchos y variados contenidos) cada
vez mas elaborados, atractivos, con mas riqueza de
información (mayor valor añadido), con mas facilidades de
‘navegación’ a través de ellas y con un volumen de
intercambio de información cada vez mas creciente (un ancho de
banda mayor).
Ademas, hay que considerar el avance tan asombroso de las nuevas
tecnologías, que ofrecen al usuario final un tremendo espectro de medios
para poder acceder a Internet y a las aplicaciones antes mencionadas:
Ordenadores personales (PC) fijos y portatiles cada vez mas
potentes, agendas electrónicas multifunción, teléfonos
móviles de última generación, consolas de videojuegos,
etc.
En esta voragine de información, de contenidos masricos y
nuevas tecnologías, los usuarios demandan que los accesos a la
información y a estos servicios de valor añadido sean cada vez
mejores, mas fiables, con mayor velocidad (banda ancha) y desde
cualquier parte, mejorando así su eficiencia y de esta manera poder
comunicarse, compartir y colaborar conjuntamente.
Es aquí donde el acceso a Internet a través de un
satélite de comunicaciones cobra especial relevancia como complemento a otras alternativas de
acceso (ADSL, Cable Módem, etc.). En especial, este
tipo de acceso es muy adecuado para:
• Areas con una baja densidad de población, en las que las
soluciones terrestres no llegan porque su despliegue no es
económicamente viable.
• Areas pobladas en las que no es técnicamente viable una
solución de banda ancha de tipo ADSL o de Cable Módem por
distancia al proveedor o por carencia de infraestructura.
• Proporcionar los servicios de difusión (la misma
información se envía a un grupo numeroso
de usuarios) en banda ancha.
• Grandes areas de cobertura con alta
disponibilidad y facilidad de instalación en casa del usuario.
2 ¿CÓMO FUNCIONA?
El acceso en banda ancha a Internet vía satélite
tiene fundamentalmente dos configuraciones basicas, dependiendo del tipo de servicio que se requiera por parte del usuario, con una
diferencia clara en prestaciones y aplicaciones: Acceso unidireccional y acceso
bidireccional.
2.1 Acceso unidireccional
Los accesos en modo unidireccional ofrecen una conexión de alta velocidad vía satélite con elproveedor de
contenidos, utilizando exclusivamente el satélite como
canal de recepción desde el punto de vista del usuario. A través de la
conexión habitual terrestre vía módem telefónico,
el usuario establece una comunicación con la plataforma del proveedor y a través
de ella realizan todas las peticiones de información que
automaticamente se reciben a través del satélite. Mediante este modelo de conexión se pueden alcanzar anchos de
banda de hasta 1 Mbps (Megabits por segundo).
Los accesos unidireccionales también permiten la posibilidad de realizar
un envío rapido de grandes
volúmenes de información o en tiempo real en modo difusión
a varios sitios a la vez.
A continuación se ilustra el funcionamiento de este
servicio a través de un satélite en órbita geoestacionaria
(GEO, Geostationary Earth Orbit), cuyo esquema simple de modelo de red se puede
ver en la Figura:
En el esquema se observa que el PC del usuario se conectaría a un equipo
terminal (decodificador) y su antena, mediante un interfaz estandar. El
flujo del
trafico en este caso sería, de manera simplificada el siguiente:
El usuario realizaría una petición a un servidor de Internet, que
se transmite a través del Canal de Retorno y establece la
conexión de acceso a la Red de datos del operador. Una vez
conectado se encamina dicha petición hacia el Centro Servidor, que la
dirige al servidor de Internet solicitado. El servidor responde con
destino a la Estación Terrena transmisora, que recibe la respuesta y la
envía al usuariopeticionario a través del enlace por
satélite.
2.2 Acceso bidireccional
En el caso del
acceso en modo bidireccional, se ofrece una conexión de alta velocidad
de recepción y emisión vía satélite mediante una
antena parabólica especial (capaz de recibir y transmitir
simultaneamente) y la instalación de una Unidad Interior
codificadora/decodificadora junto con un dispositivo encaminador (router).
El modelo de red se puede ver en la figura, y el flujo de trafico
sería similar al modo unidireccional, salvo que en este
caso el canal de retorno también se realiza vía satélite.
El servicio permite tener independencia absoluta de las líneas
terrestres para conectarse a Internet, ya que no las
utiliza para su funcionamiento.
Bajo esta modalidad, el ancho de banda puede alcanzar hasta
los 3 Mbps en sentido proveedor-usuario y hasta 512 Kbps en sentido
usuario-proveedor. En cualquier caso, la tendencia es de aumentar el
ancho de banda progresivamente, llegando incluso a tener unos enlaces
simétricos.
3 ¿CÓMO SE UTILIZA? ¿QUÉ
SE REQUIERE PARA USARLO?
La gran ventaja de este tipo de sistemas es que su
utilización no se diferencia de cualquier otro tipo de acceso a Internet
desde el punto de vista del
usuario. En cuanto a eficiencia, dicho usuario notara un
aumento en la velocidad de descarga de información gracias al gran ancho
de banda del
que dispone.
El caso de acceso unidireccional esta pensado para clientes con
trafico asimétrico, es decir, donde los usuarios transmiten sobre
todo peticionesde información a Internet con
muy poco volumen de información, y reciben gran cantidad de datos como respuesta.
Para este tipo de acceso sera necesario
disponer de un dispositivo de recepción vía satélite y una
antena parabólica, ademas de un módem terrestre para el
canal de retorno, junto con los programas de instalación que facilita el
operador del
servicio.
En el caso del
acceso bidireccional, esta orientado a las empresas y profesionales con
grandes necesidades de ancho de banda, que necesitan estar conectadas de forma
permanentemente (always-on) a un coste razonable. Ademas, debido a su
independencia de otras redes, es una configuración ideal para aquellos
usuarios en zonas rurales, en zonas aisladas o como enlace de emergencia en una
zona que haya sufrido los efectos de un desastre natural.
Para este tipo de acceso sera necesario
disponer de un dispositivo de transmisión y recepción vía
satélite y una antena parabólica mas compleja (transmisora
y receptora), junto con los programas de instalación que facilita el
operador del
servicio.
Para este tipo de
acceso bidireccional, existe el estandar DVB-RCS (Digital Video
Broadcast – Return Channel System), adoptado por el ETSI (Instituto de E.
TerrenaE. TerrenaCentroServidorCentroServidorSatélite GEO)Canal de
retorno
Normalización Europeo) y la ITU (Unión Internacional de
Telecomunicaciones), que especifica las características técnicas
mínimas que ha de cumplir el canal de retorno vía
satélite, facilitando un modelo de referencia para elcanal, detallando
métodos de acceso y técnicas de modulación, y por otro
lado también define el terminal de usuario RCST (Return Channel
Satellite Terminal), especificando una serie de parametros entre los
cuales hay uno especialmente importante y es que debe de ser un terminal de muy
bajo coste.
Internet por satélite o conexión a
Internet vía satélite es un método de conexión a
Internet utilizando como
medio de enlace un satélite. Es un sistema
recomendable de acceso en aquellos lugares donde no llega el cable o la
telefonía, como
zonas rurales o alejadas. En una ciudad constituye un
sistema alternativo a los usuales, para evitar cuellos de botella debido a la
saturación de las líneas convencionales y un ancho de banda limitado.
Enlaces
Las señales llegan al satélite desde la estación en tierra
por el 'haz ascendente' y se envían a la tierra desde el
satélite por el 'haz descendente'. Para evitar interferencias
entre los dos haces, las frecuencias de ambos son distintas. Las
frecuencias del haz
ascendente son mayores que las del
haz descendente, debido a que cuanto mayor sea la frecuencia se produce mayor
atenuación en el recorrido de la señal, y por tanto es preferible
transmitir con mas potencia desde la tierra, donde la disponibilidad
energética es mayor.
Para evitar que los canales próximos del haz descendente
interfieran entre sí, se utilizan polarizaciones distintas. En el
interior del
satélite existen unos bloques denominados transpondedores, que tienen como misión recibir, cambiar ytransmitir las
frecuencias del
satélite, a fin de que la información que se envía desde
la base llegue a las antenas receptoras.
Equipo necesario
Para conectarse a
Internet vía satélite son necesarios los siguientes elementos:
* Módem o tarjeta PCI para satélite (DVB-S).
* Antena parabólica y soporte.
* Receptor de señales procedentes de satélites.LNB.
* Alimentador o Radio.
* Módem telefónico o conexión con Internet capaz de
realizar envío de datos, si el acceso es unidireccional.
* Un proveedor que proporcione el acceso a Internet
por satélite.
Módem para satélite
Un módem satelital de la compañía
estadounidense WildBlue.
Existen dos tipos de módems para la conexión por satélite,
en función de la conexión a Internet:
* Los módems unidireccionales (sat-módem), cuya
característica principal es que sólo pueden recibir datos.
Sólo cuentan con un canal de entrada,
también llamado directo o 'forward' y son conocidos como DVB-IP. Así, para enviar y recibir datos desde Internet se necesita
ademas una conexión terrestre (telefónica o por cable).
* Los módems bidireccionales (astromódem), capaces de recibir y
enviar datos. Ademas del canal de entrada, cuentan con un canal de retorno (subida o uplink), vía
satélite o DVB-RCS (Return Channel via Satellite). No necesita una
conexión adicional convencional.
Los módems bidireccionales han de ser de DVB-sat data, con las
siguientes características
Modulación, QPSK (para recepción) y OQPSK (para
transmisión): latécnica de modulación (o symbol rate) QPSK
consiste en la formación de símbolos de dos bits,
empleandose cuatro saltos de fase diferentes sobre la portadora
(señal analógica); por lo tanto se forman cuatro puntos en la
constelación de la señal (diagrama en donde visualizamos los
estados de la señal), equidistantes y con la misma amplitud.
Codificación, Encadenada Reed-Solomon y Viterbi FEC (Viterbi Forward
Error Correction). Describen una técnica para enviar bits redundantes
suficientes para reconocer la información afectada por errores y en ciertas
instancias corregirla. Existe una gran cantidad de códigos del
tipo FEC que permiten corregir errores. Una comparación entre ellos se
fundamenta en la relación entre la redundancia (incremento de
velocidad), reducción de BER (Bit Error Code), que en este caso
sera de 10 o mejor tanto en trasmisión como en recepción,
y complejidad del hardware (número de compuertas necesarias), se dispone
de las siguientes variantes:
Corrección de errores: (FEC a bloques) Las variantes mas usadas
son BCH y RS (ReedSolomon); para explicarlo, primero se ha de explicar lo que
es la distancia de Hamming, se denomina distancia Hamming entre dos
códigos al número de símbolos en que se diferencian. La
mínima distancia () donde es el número de errores corregidos. Se
denomina Código Cíclico a un FEC a
bloques que utiliza un polinomio generador con un FSR (Feedback Shift
Register).
Existen ciertas variantes del FEC a bloques los
mas usadas son:
* CódigoBose-Chaudhuri-Hocquenghen BCH. Es el tipo de código
mas conveniente para errores independientes, es usado por ejemplo en
telefonía celular analógica AMPS en el canal de control bajo la
versión BCH(48,36) y BCH(40,28), en codificadores digitales de TV a 34
Mb/s se utiliza el códec BCH(511,493) para corregir 2 errores por
bloque.
* Código Reed-Solomon RS. Es una variante del BCH y la mas
apropiada para rafagas de errores, la velocidad del
código depende del módem usado,
al final del
trabajo podremos encontrar varias tablas de especificaciones de unos cuantos
módems, donde sera posible analizar este dato.
* FEC convolucional, aplicando el algoritmo de Viterbi:
El método, denominado decodificación de maxima
probabilidad o algoritmo de Viterbi-1976 (Maximun Likelihood Metric o Minimun
Distance Metric), consiste en computar a cada camino un
peso consistente en el número de diferencias acumuladas.
El módem unidireccional tiene las mismas
características, excepto que no tiene la capacidad de transmitir, por
tanto no tiene modulación para la transmisión.
Antena parabólica
Antena parabólica destinada a la conexión a
Internet por satélite.
En primer lugar mencionar que el diametro de la antena parabólica
esta en función de la zona de cobertura (huella o footprint) del
satélite que nos de acceso a Internet.
Los tipos de antenas parabólicas mas importantes son los
siguientes
Foco primario
La superficie de la antena es un paraboloide de revolución, todas las
ondas inciden paralelamente al eje principal sereflejan y van a parar al Foco. El Foco esta centrado en el paraboloide.
Tiene un rendimiento maximo del 60% aproximadamente, es decir, de toda
la energía que llega a la superficie de la antena, el 60% llega al foco
y se aprovecha, el resto no llega al foco y se pierde, se suelen ver de
tamaño grande, aproximadamente de 1,5 m de diametro.
Cassegrain
Es similar a la de Foco Primario, sólo que tiene dos reflectores; el
mayor apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y
van al Foco donde esta el reflector menor; al chocar las ondas, van al
último Foco, donde estara colocado el detector.
Se suelen utilizar en antenas muy grandes, donde es
difícil llegar al Foco para el mantenimiento de la antena.
Antenas planas ó de 'Offset
Se estan utilizando mucho actualmente para la recepción de los
satélites de alta potencia (DBS), como el Hispasat.
Este tipo de antena no requiere apuntar tan precisamente al satélite,
aunque lógicamente hay que orientarlas hacia el satélite
determinado.
Su rendimiento es de hasta un 85%, y su principal
característica es que el foco no esta situado en el centro de la antena, sino en la parte baja
de ésta. Se consigue pues, que la inclinación
necesaria para la antena sea menor, pudiéndose instalar en una pared.
La 'relación de offset' mide la diferencia entre la
inclinación real de la antena y la inclinación de la señal
que se esta captando.
Por ejemplo, en una antena offset habitual, para captar un
satélite que se encuentra en un angulo de 40º sobre
elhorizonte, sólo sera necesario dar una elevación de
20º.
Alimentador
El alimentador o iluminador se encarga de recoger las microondas concentradas
en el foco de la parabola y pasarlas al elemento siguiente. El alimentador nos permite recibir todas las polaridades que llegan
a la antena, las cuales seran separadas mas adelante. Para separar las dos polaridades mas usuales
(polarización lineal, vertical y horizontal) hay dos tipos de
dispositivos, uno para instalaciones de vecinos: ortomodo, y otro para
instalaciones unifamiliares: polarrotor
* Polarrotor: permite la recepción de las dos polaridades utilizando un solo conversor LNB. Su funcionamiento
se basa en el giro de 90º de una sonda situada en su interior. Como se pierde los canales de la otra polaridad no puede utilizarse en
instalaciones colectivas.
* Ortomodo: permite la recepción simultanea de señales con
polarización vertical y horizontal mediante la utilización de un repartidor de guías de onda en el que una de las
guías se gira 90º. A él se
tendra que conectar dos conversores LNB, uno para cada
polarización.
Conversores
La señal del haz descendente,que se refleja en la superficie de la
antena parabólica, orientada al satélite determinado, concentra
toda su energía en el Foco, y a través del iluminador situado en
dicho punto, se introduce la señal en el amplificador previo.
La señal captada por la antena es muy débil, por la gran
atenuación que sufre en el espacio desde el satélite hasta el
punto de recepción; ademas, portener una frecuencia muy elevada,
debe ser cambiada para que llegue al receptor (sintonizador de satélite)
a una frecuencia mucho mas baja, con lo que se logra que se propague por
el cable coaxial con una atenuación menor. El dispositivo encargado de
ello se denomina Conversor y al ser de bajo nivel de ruido se denomina
conversor de bajo nivel de ruido o LNC, que unido a un amplificador de bajo nivel
de ruido o LNA y a un oscilador local, forma lo que se llama LNB (Low Noise
Block) o bloque de Bajo nivel de ruido, que comúnmente se denomina
Conversor LNB.
Los LNB han de ser Universales o Digitales, para poder recibir todo el ancho de
banda, desde 10 a 12,75 GHz, conocida como banda Ku.
La alimentación del conversor se realiza a través del propio
cable de señal con sus correspondientes filtros de baja frecuencia en 15
ó 20 V de tensión continua.
Al Amplificador de Alta Potencia (HPA, High Power Amplifier) también se
le conoce como
Transmisor o Transceptor (Transceiver) ya que esta en la parte
transmisora. Existen varias versiones de HPAs, dependiendo de la potencia
radiada y de otros factores; los hay de estado sólido (los SSPA (Solid
State Power Amplifier) o SSHPA) y los hay analógicos de Tubos de
Vacío como los TWT (Travelling Wave Tube) y los KPA (Klystron Power
Amplifiers). Los SSPAs generalmente se usan para potencias bajas, los TWTs y
los KPAs se utilizan para potencias muy altas.
Cable
El cable que conecta la antena con la unidad interior de sintonía
(tarjeta módem) ha de ser debuenas características, es decir,
poca atenuación en el margen de frecuencias utilizado, los fabricantes
disponen de varios modelos de este tipo de cable para poder utilizar en la
instalación, sin embargo algunos instaladores utilizan el cable normal
de televisión con el consiguiente aumento de la atenuación y una
posible pérdida de calidad de imagen si hay muchos metros de cable, el
cable mas usual en esta conexión y mas usado es el cable
coaxial apantallado de 75 Ω.
El Cable coaxial consiste en un cable conductor interno (cilíndrico)
separado de otro cable conductor externo por anillos aislantes o por un
aislante macizo. Todo esto se recubre por otra capa aislante que es la funda del
cable.
Este cable, aunque es mas caro que el par trenzado, se
puede utilizar a mas larga distancia, con velocidades de
transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar
mas estaciones.
Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia,
redes de area local, conexión de periféricos a corta
distancia, entre otros.
Se utiliza para transmitir señales analógicas o
digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido
térmico, ruido de intermodulación.
Para señales analógicas, se
necesita un amplificador cada pocos km y para
señales digitales un repetidor cada km. Este cable lo compone la malla y
el vivo. Este tipo de cable ofrece una impedancia de 50
Ω/m. El tipo de conector es el RG58.
Existen dos tipos de cable coaxial
* Banda Base: normalmente empleado en redes decomputadoras, con resistencia
de 50 Ω, por el que fluyen señales digitales.
* Banda Ancha: 75 Ω normalmente mueve señales analógica,
posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias
frecuencias, y su uso mas común es la
televisión por cable. Esto ha permitido que muchos usuarios de Internet
tengan un nuevo tipo de acceso a la red, para lo cual
existe en el mercado una gran cantidad de dispositivos, incluyendo
también módem para CATV, y como
ya hemos dicho, es el usado en nuestro caso.
Módem convencional con acceso a Internet
También conocido como
módem telefónico. Se requerira cuando la conexión
sea del
tipo unidireccional y su función es la de enviar los datos al servidor.
DBS (Direct Broadcast Satellite
DBS es aquel servicio que distribuye una señal de vídeo, audio o
datos sobre una zona amplia utilizando como
receptores terminales de pequeño diametro y como transmisores suelen ser utilizados
satélites debido a que su posición espacial les permite abarcar
una extensa zona de cobertura, los satélites de alta potencia DBS
(Direct Broadcasting Satellite) tienen una .
Bandas de frecuencias utilizadas por los satélites
Cuando se trata de satélites de comunicaciones, la porción del espectro
radioeléctrico que utilizaran lo determina practicamente
todo: la capacidad del
sistema, la potencia y el precio. Las longitudes de onda
diferentes poseen propiedades diferentes. Las
longitudes de onda largas pueden recorrer grandes distancias y atravesar
obstaculos. Las grandes longitudesde onda
pueden rodear edificios o atravesar montañas, pero cuanto mayor sea la
frecuencia (y por tanto, menor la longitud de onda), mas
facilmente pueden detenerse las ondas.
Cuando las frecuencias son lo suficientemente altas
(hablamos de decenas de gigahertz), las ondas pueden ser detenidas por objetos como las hojas o las
gotas de lluvia, provocando el fenómeno denominado 'rain
fade'. Para superar este fenómeno se
necesita bastante mas potencia, lo que implica transmisores mas
potentes o antenas mas enfocadas, que provocan que el precio del satélite
aumente.
La ventaja de las frecuencias elevadas (las bandas Ku y Ka) es que permiten a
los transmisores enviar mas información por segundo. Esto es
debido a que la información se deposita generalmente en cierta parte de
la onda: la cresta, el valle, el principio o el fin. El compromiso de las altas frecuencias es que pueden transportar mas
información, pero necesitan mas potencia para evitar los
bloqueos, mayores antenas y equipos mas caros. Concretamente, las bandas
mas utilizadas en los sistemas de satélites son
Banda L.
* Rango de frecuencias: 1.53-2.7 GHz.
* Ventajas: grandes longitudes de onda pueden penetrar a través de las
estructuras terrestres; precisan transmisores de menor potencia.
* Inconvenientes: poca capacidad de transmisión de datos.
Banda Ku.
* Rango de frecuencias: en recepción 11.7-12.7 GHz, y en
transmisión 14-17.8 GHz.
* Ventajas: longitudes de onda medianas que traspasan la mayoría de
losobstaculos y transportan una gran cantidad de datos.
* Inconvenientes: la mayoría de las ubicaciones estan
adjudicadas.
Banda Ka.
* Rango de frecuencias: 18-31 GHz.
* Ventajas: amplio espectro de ubicaciones disponible; las longitudes de onda
transportan grandes cantidades de datos.
* Inconvenientes: son necesarios transmisores muy potentes; sensible a interferencias ambientales.
Banda C.
* Rango de frecuencias: 3.4-6.4 GHz.
* Ventajas: Es menos suceptible a efectos climaticos como la lluvia comparado
con la banda KU y Ka
* Inconvenientes: Los costos por equipamiento es un poco mas elevado que la
Banda Ku;
Métodos de acceso múltiple
Múltiple acceso esta definido como una técnica donde mas
de un par de estaciones terrenas pueden simultaneamente usar un transponder
del satélite.
La mayoría de las aplicaciones de comunicaciones por satélite
involucran un número grande de estaciones
terrenas comunicandose una con la otra a través de un canal
satelital (de voz, datos o vídeo). El concepto de múltiple acceso
involucra sistemas que hacen posible que múltiples estaciones terrenas
interconecten sus enlaces de comunicaciones a través de un simple transponder. Esas portadoras pueden ser moduladas
por canales simples o múltiples que incluyen
señales de voz, datos o vídeo. Existen muchas implementaciones
específicas de sistemas de múltiple acceso, pero existen solo
tres tipos de sistemas fundamentales
Frecuency-división multiple access (FDMA)
El acceso múltiple por divisiónde frecuencias. Este tipo de
sistemas canalizan el transponedor usando múltiples portadoras, donde a
cada portadora le asigna un par de frecuencias. El
ancho de banda total utilizado dependera del número
total de portadoras. Existen dos variantes de esta técnica: SCPC (Single
Channel Per Carrier) y MCPC (Multiple Channel Per
Carrier).
Time-division multiple access (TDMA)
El Acceso múltiple por división de tiempo esta
caracterizado por el uso de ranuras de tiempo
asignadas a cada portadora. Existen otras variantes a este
método, el mas conocido es DAMA (Demand Access Multiple Access,
el cual asigna ranuras de tiempo de acuerdo a la demanda del canal. Una de las ventajas del TDMA con respecto a los otros es que optimiza del ancho de banda.
Code-division multiple access (CDMA)
El Acceso múltiple por división de código mejor conocido
como Spread Spectrum (Espectro esparcido) es una técnica de
modulación que convierten la señal en banda base en una
señal modulada con un espectro de ancho de banda que cubre o se esparce
sobre una banda de magnitud mas grande que la que normalmente se
necesita para transmitir la señal en banda base por sí misma. Es
una técnica muy robusta en contra de la interferencia en el espectro
común de radio y ha sido usado muy ampliamente en aplicaciones militares.
Esta técnica se aplica en comunicaciones vía
satélite particularmente para transmisión de datos a bajas
velocidades.
Tipos de conexión
* Conexión unidireccional: como
solo podemos recibir datos mediante elsatélite necesitamos un
módem convencional para enviar los datos al ISP, a continuación
la información requerida nos sera enviada a través del satélite, en la siguiente imagen se ve como funciona este
sistema.
* Conexión bidireccional 1] En esta
conexión si es posible realizar tanto el envío como
la recepción de datos a través del satélite. Véase
canal de retorno.
BACKBONERS ATM SOBRE ENLACES DE SATELITES: TRATAMIETO DE LOS ERRORES DE RAFAGA
Backbones ATM sobre enlaces de satélites
ATM es una de las tecnologías mas apropiadas para transportar los
nuevos servicios de banda ancha. Las cualidades que favorecen su empleo en
redes de satélites son, su caracter asincrónico y su
capacidad para soportar tasa de transmisión variable. Sin embargo, las altas tasas de error de los canales de comunicación
vía satélite suponen un verdadero problema. Por ejemplo las
recomendaciones para los enlaces por satélites establecen un VER
de 10 a la menos siete el 95 por ciento del tiempo, mientras que para
la fibra óptica es de 10 a la menos nueve el 99,9 por ciento
del tiempo.
Otro problema son los errores de rafaga, especialmente en la banda KA,
puesto que las cabeceras ATM sólo dispone de información de
comprobación de errores capaz de corregir errores de un único
bit, no es posible luchar contra las rafagas de errores. Este hecho aumenta la cantidad de celdas descartadas y afecta a las
prestaciones de las capas de adaptación.
Se han propuestos cuatro especificaciones (SATATM,
Satellite ATM) que facilitanel acceso y la interconexión tanto en redes
de satélites fijas como
móviles. Estos estandares son los siguientes
SATATM 1: Describe las redes de acceso fijas a través de
satélite, estas redes se caracterizan por un número
pequeño de terminales de bajo coste y un número reducido de
pasarelas terrenas. Proporcionan una interfaz de 64 kbps.
SATATM 2: Se emplean en interconexiones fijas de alta velocidad a
través de interfaces PNNI, B-ICI y P-UNI entre las estaciones terrenas y
las redes ATM fijas.
SATATM 3: Describe el acceso ATM desde terminales móviles.
SATATM 4: Especifica cómo debe realizarse la interconexión a alta velocidad entre redes fijas y móviles o entre
dos redes móviles.
Tratamiento de los errores de rafaga
En un canal de comunicación vía satélite, existen dos
índices de medida de prestaciones
THROUGHPUT: Para obtener un throughput elevado
es necesario minimizar el número de retransmisiones. Esto es
especialmente importante si se emplea un control de
flujo basado en un GO-Bask-N.
COSTE: El coste de una estación terrena es proporcional al nivel de
potencia requerido en la transmisión de datos. Por esta razón
habría que minimizar este nivel de potencia a
la vez que se mantiene la relación señal a ruido en el receptor.
Las rafagas de errores afectan negativamente a las prestaciones de las
capas ATM y AAL, para resolver este problema existen dos soluciones
1.- Empleo del código Reed-Solomon externo sobre una codificación
convolucional y decodificación de Viterbi de tal formaque los
códigos externos corrijan los errores producidos en los códigos
internos. El principal problema es que los códigos externos consumen
ancho de banda (del
orden 9 por 100 a 2 Mbps).
Empleo de técnicas de entrelazado, los
códigos CRC de las capas ATM y AAL son capaces de corregir errores de un
bit. Por tanto si los bits de N cabeceras se entrelazan antes de la codificación,
la posible rafaga de errores se habra extendido sobre N cabeceras
de tal manera que es muy probable que a cada cabecera le afecte solamente un
bit. El precio a pagar es un mayor retardo.
De estas dos opciones la que mejor resultados ofrece es la codificación
RS, de hecho pruebas realizadas en la banda C a 2,048 Mbps han conseguido tasas
de error de 10 a la menos nueve durante el 99
por 100 del
año incluso en zonas de alto nivel de precipitaciones.
Backbones
Un backbone se puede definir como
un enlace de gran caudal o como
un sinnúmero de nudos de conexión que forman un eje de
conexión principal. Es la columna vertebral de una
red.
Actualmente, hay muchos backbones, que llevan grandes cantidades de
trafico entre continentes o a través de los Estados Unidos o
Europa, o en un mismo país. La mayoría
de las redes en los países en desarrollo tienen conexiones directas por
tierra, mar o satélite a un backbone de
Internet de los Estados Unidos o Europa.
Una de las empresas que poseen un backbone de fibra
óptica es Global Crossing, la cual distribuye su backbone en diversas
direcciones.
Red Global Crossing
La redde fibra óptica de Global Crossing se compone de los siguientes
elementos:
* Atlantic Crossing-1. Un enlace submarino de alta
capacidad que une Europa y los Estados Unidos.
* Atlantic Crossing-2. Nuevo enlace submarino que une Europa y los Estados
Unidos.
* Pan European Crossing. Red de fibra óptica que une
las principales ciudades de Europa.
* North American Crossing. Red de alta capacidad en
Estados Unidos.
* Mid Atlantic Crossing. Enlace entre Nueva York, Miami y las Antillas.
* Pan American Crossing. Enlace entre Los Angeles,
México, Panama,
Venezuela y las
Antillas.
* Mexican Crossing. Red de alta velocidad que une las
ciudades mas importantes de México.
* South Atlantic Crossing. Anillo de fibra óptica
sudamericano.
* Pacific Crossing-1. Enlace submarino de fibra óptica entre USA y
Japón.
* Global Access Limited. Red de alta velocidad en
Japón.
* East Asian Crossing. Red de fibra óptica que une
Corea, Hong Kong, China, Singapur, Malasia,
Thailandia, Filipinas y Japón.
Toda esta red global es gestionada de modo centralizado desde un único centro de control situado en Londres.
Tecnologías de Backbones
FDDI y ATM son dos nuevas tecnologías de transferencia de datos, las
cuales suplen la necesidad de mayor ancho de banda por parte de las grandes
empresas. Estas empresas orientadas a diversos ambitos de
trabajo, ya sean graficas, científicas, entre
otras, necesitan de un mayor ancho de banda en sus enlaces para la
transferencia dearchivos de gran tamaño.
FDDI
FDDI se define como
una Interfaz de datos distribuida de fibra (Fiber Distribuited Data Interface)
el cual es un estandar de cableado de fibra óptica, el cual fue
desarrollado por la ANSI (American National Standards Institute). Su velocidad es de 100 Mb/seg. La cual se basa sobre
topología de anillo doble. Esta tecnología se implementa como
backbone en redes a nivel de entidades universitarias y de grandes empresas.
ATM
ATM (Asynchronous Transfer Mode) se define como Modo de transferencia
asíncrona, la cual es una tecnología de comunicación de
datos de conmutación de paquetes de banda ancha que combina las
características de los multiplexores por división de tiempo con
retardo dependiente (ATD) y redes locales de retardo variable. Los
multiplexores por división de tiempo es un
método para combinar señales separadas en una única
transmisión de alta velocidad. Con ATM se transmiten cerdas provenientes
de muchas fuentes. Pueden mezclarse,
pero cada una tiene su dirección de destino específica, en la
multiplexión por división de tiempo las señales llegan en
orden en intervalos de tiempo regulares. En otras palabras, todas las
celdas son del mismo
tamaño, tanto en byte como
en tiempo. El retardo variable es habitual en las redes
locales, debido a que cada método de red puede utilizar un tamaño
de paquete distinto. ATM divide los paquetes largos para
adaptarlos a su tamaño de celda y los envía por el canal de
datos; esto son reensamblados en el otro extremo.