REDES VSAT DE LTIMA REDES VSAT DE LTIMA GENERACINGENERACIN

WILFREDO FANOLA MERINOWILFREDO FANOLA MERINO

HistoriaHistoria Un satlite artificial a la distancia apropiada de la tierra puede hacer una revolucin cada 24 horas, esto es, podra parecer estacionario sobre un punto de la superficie de la Tierra, y tendra un rango ptico de casi la mitad de la superficie terrestre. Tres estaciones repetidoras, con una separacin de 120 entre s, pueden dar cobertura de seales de radio y microondas a todo el planeta".

James C. Clark

1945

Lneas de iluminacin

Satlite 1 Satlite 2

Satlite 3

17,4

120 120

Satlites: tres rbitas bsicasSatlites: tres rbitas bsicas

rbita polar

rbitainclinada

rbita ecuatorial

Ecuador

Cinturn de ClarkCinturn de Clark

Centro de control y coberturasCentro de control y coberturas

Redes VSAT: DefinicinRedes VSAT: Definicin Terminal de muy pequea abertura

Estacin terrena inteligente para satlites

Demodulador

Modulador

Controlador de la banda de

base

Interfazde red

ABRConvertidor de frecuenciaAmplificador de potencia

Cable coaxial

Caractersticas de las redes VSATCaractersticas de las redes VSAT Bandas de frecuencia

C vs. Ku Topologa de la red

estrella vs. malla Tamaos tpicos de las

antenas Banda C: 1,8 a 2,4 m Banda Ku: 0,9 a 1,8 m

Tamaos tpicos de los amplificadores Banda C: 1 a 10 W Banda Ku: 0,5 a 5 W

Tcnicas de modulacin BPSK, QPSK, MSK...

Correccin de errores en recepcin 1/2 FEC, 3/4 FEC,

y otros Rgimen de acceso al

satlite FDMA, TDMA y

combinaciones Mtodo de asignacin de

demanda: DAMA, PAMA

Redes VSAT: topologa de estrellaRedes VSAT: topologa de estrella

Cada sitio se comunica con la estacin maestra Configuraciones pequeas en la estacin remota

Antenas pequeas (0,9 m a 2,4 m) Unidades interiores sencillas (IDU) Potencia limitada del amplificador (0,5 a 5 W)

Configuraciones grandes en la estacin maestra Antenas grandes (7,3 m en adelante) Equipo de banda de base complejo

Sistema de gestin de red (NMS) en la estacin maestra Posibilidad de crear redes de gran tamao

Redes VSAT: Topologa en mallaRedes VSAT: Topologa en malla

Comunicacin entre sitios No se necesita estacin maestra Configuraciones ms grandes en la

estacin remota Antenas ms grandes (1,8 m , 2,4 m, 3,8 m) Unidades interiores (IDU) ms complejas Amplificadores ms grandes (5 a 20 W)

Se necesita NMS (en cualquiera de las terminales VSAT)

Menor cantidad de sitios que en las redes en estrella

Ejemplos:Ejemplos:

Estacin maestraEstaciones remotas

Buen estado Mal estado

Sistema de gestin de red (NMS) de las Sistema de gestin de red (NMS) de las redes VSATredes VSAT Configuracin y frecuencias del equipo: asignacin de canales de ida y retorno Control y monitoreo de la red: verificacin del estado y conmutacin Estadsticas de la red: uso, desempeo y distribucin de la carga de trfico Diagnstico de la red: pruebas en bucle Localizacin de fallas/expedicin de informes: informes de alarma,

configuracin, y estadsticas peridicas Computadora de red que contiene enlaces a todos los monitores de gestin de

la red

Mtodos de acceso al canal de comunicacionesMtodos de acceso al canal de comunicaciones FDMA SCPC Inbound (Acceso de la VSAT) / FDMA SCPC

Outbound (Acceso del HUB).

1

2

N

HUB

PORTADORAS INBOUND1_ _ K 1_ _ K 1_ _ K 1 2 3 KN

PORTADORAS OUTBOUND

BANDA DE TRANSPONDER UTILIZADO

1 2 N

FDMA SCPC Inbound (Acceso de la VSAT)/ FDMA MCPC FDMA SCPC Inbound (Acceso de la VSAT)/ FDMA MCPC

Outbound (Acceso del HUB)Outbound (Acceso del HUB)

1

2

N

HUB

PORTADORAS INBOUND1_ _ K 1_ _ K 1_ _ K 1 2 3 N

PORTADORAS OUTBOUND

BANDA DE TRANSPONDER UTILIZADO

1 2 N

VSAT`s

FDMA SCPC Inbound (Acceso de la VSAT)/ TDMA FDMA SCPC Inbound (Acceso de la VSAT)/ TDMA MCPC Outbond (Acceso del HUB)MCPC Outbond (Acceso del HUB)

1

2

N

PORTADORAS INBOUND1_ _ K 1_ _ K 1_ _ K

PORTADORA OUTBOUND

1 2 N

VSAT`s

BANDA DE TRANSPONDER UTILIZADO

NK CANALES

HUB

Estndar DVB-S2Estndar DVB-S2 ETSI ratific formalmente el estndar DVB-S2

(DVB-Satellite Version 2, EN 302 307) que va a constituir el sistema de segunda generacin para los servicios de satlite de banda ancha.

El Teorema de Shannon de la capacidad del canal gaussiano (C. Shannon, 1948) nos proporciona el trmino de comparacin. Este teorema dice que si

nsWRR 1log20 Entonces existen modulaciones que nos permiten conseguir

probabilidades de error arbitrariamente bajas.(R: bits/s, W: Ancho de banda, s: potencia de seal, n: potencia de ruido

DVB-S2 permite trabajar con eficiencias espectrales que varan entre 0,5 bit/s/Hz hasta 4,5 bit/s/Hz lo cual proporciona una gran flexibilidad de aplicaciones a los operadores de satlite. En trminos de C/N, DVB-S2 puede operar desde -2dB (por debajo del umbral de ruido) con modulacin QPSK hasta +16 dB si se usa 32APSK (18 dB de margen de trabajo).

Caractersticas del DVB-S2Caractersticas del DVB-S2

Para Para PPEE=10=10-9-9 las modulaciones sencillas nos dan esta grfica las modulaciones sencillas nos dan esta grfica

)(/ 0 dBNEb

PAM/QAM

FSK

PSK

BFSK

Lmite de Shannon:

R/W=log2(1+(Eb/N0)(R/W))

WR /log 2

Diagrama de bloques funcional del sistema DVB-S2Diagrama de bloques funcional del sistema DVB-S2

SingleInput

Stream

MultipleInput

Stream

Inputinterface

Input StreamSynchroniser

Null-PacketDeletio

(ACM, TS)

CRC-8Encoder Buffer

BB Signalling

MergerSlicer

Inputinterface

Input StreamSynchroniser

Null-PacketDeletio

(ACM, TS)CRC-8

EncoderBuffer

PADDER BBSCRAMBLERBCH

Encoder

LDPCEncoder

BitInterleaver

Bitmapper

intoconstelation

s

PL Signalling & pilot insertions

PLSCRAMBLERDummy

PLFRAME

insertion

Dotted sub-system are not relevant for single transport

stream broadcasting applications

BB Filterand

QuadratureModulation

PL FRAMING

a=0.35, 0.25, 0.20

MODULATIONSMAPPING

QPSK8PSK

16APSK32APSK

rates . 1/3, 2/5, , 3/5, 2/3, , 4/5, 5/6, 8/9, 9/10

nldpc,kldpc,( )nbch, kbch,( )

FEC ENCODINGSTREAM

ADAPTATION

BBHEADERDATAFIELD

BBFRAME FECFRAME PLFRAME

LP stream fcBC modes

MODE ADAPTATION

DATA

ACMCOMMAND

To the RFSatellite channel

Algunas ventajas de los sistemas DVB-S2Algunas ventajas de los sistemas DVB-S2

Estndar Abierto DVB/RCS y S2 cumple enteramente con el estndar de ETSI y esta certificado por Sat Labs.

Los terminales DVB-RCS y S2, estn certificados por SatLabs, institucin Europea sin fines de lucro que certifica y promueve el estndar abierto DVB-RCS/S2.

Canales de Retorno MF-TDMA El esquema del acceso definido por el estndar para los canales de retorno es MF-TDMA verdadero, permitiendo el uso ms eficiente de los recursos de ancho de banda pues cada VSAT puede transmitir hacia el Hub usando cualquiera de los canales de retorno y no est limitado a usar un canal de retorno en particular. Asimismo, no est basado en Aloha ranurado como errneamente es indicado por algunos competidores.

Algunas ventajas de los sistemas DVB-S2Algunas ventajas de los sistemas DVB-S2

Mejor Margen de Operacin Durante Atenuacin por Lluvia. Los terminales DVB-S2 cuentan con Cambio Adaptativo de Velocidad de Modulacin y Tipo de Correccin de Errores (FEC) en el enlace de retorno desde la VSAT hacia el HUB para mejorar los mrgenes de operacin durante la atenuacin por lluvia.

BUC y LNB Integrados. Los terminales DVB-S2, cuentan con BUC y LNB integrados en un nico equipo ODU permitiendo una instalacin ms rpida y robusta.

Control de Potencia de Transmisin en Lazo Cerrado. Control de potencia del ODU (BUC) usando control en lazo cerrado mediante el protocolo DiSEqC extendido, reduce considerablemente el tiempo de instalacin pues elimina la necesidad de calibracin al compensar automticamente las perdidas en el cable y los cambios por temperatura. De la misma forma elimina la posibilidad de que por error se ponga a trabajar al BUC en saturacin.

Voz sobre IP (VoIP). El sistema DVB-RCS permite el transporte de cualquier tipo de seales de voz sobre IP y adems provee compresin de las cabeceras RTP/UDP/IP para reducir considerablemente el ancho de banda requerido.

AplicacionesAplicacionesSATELITE

DVB - S

TERMINALBIDIRECCIONAL

HUB

CENTRO DE CONTROL DE SATLITES

HISPASAT(Servidores de aplicaciones)

APLICACIONES MULTIMEDIA:Se pueden proporcionar aplicaciones de telemedicina, tele informacin, voz sobre IP, videoconferencia

USUARIOS

Antena

Antena Gate Way VoIP

Telemedicina

Tele informacin

Videoconferencia Conexin externa

Gate Way VoIPTelfono Telfono

AplicacionesAplicaciones Redes minoristas

Puntos de venta (PoS) Bancos, inventarios Lotera/juegos de azar Reservas

Redes empresariales Acceso a

Internet/Intranet Telefona empresarial Transferencia de

archivos Videoconferencia

Telefona rural y extensin de redes Extensiones de la RTPC Telfonos pblicos Interconexiones de bucle

local inalmbrico (WLL) Acceso de alta velocidad

a Internet Exploracin de la web Correo electrnico Concentracin de

enlaces a Internet (Internet trunking)

Comercio electrnico Aplicaciones de video Cursos a distancia

Muchas GraciasMuchas Gracias

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