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Instalación de un nuevo equipo VSAT en el Instituto Tartanga de Erandio
Publicado el 10 marzo, 2015 por Enrique del Rio
El pasado 5 de febrero de 2015 se ha instalado un nuevo equipo de
VSAT en nuestro instituto. Este nuevo equipo VSAT ha sido
suministrado por el operador Euskaltel y al igual que el otro equipo
VSAT ya disponible, se destinará a las prácticas de instalación, ajuste
y puesta en marcha de sistemas VSAT por parte de los alumnos del
ciclo formativo de Sistemas de Telecomunicación e Informáticos y
también por los alumnos asistentes al certificado de profesionalidad
ELES0209. En las siguientes fotografías se muestra el equipo VSAT
de Euskaltel y diferentes fases del proceso de instalación y puesta en
marcha.
Nuevo equipo de VSAT contratado con el operador Euskaltel
Equipos VSAT de los operadores Euskaltel y Quantis
Fijación y ajuste de la posición de la antena VSAT
Ajustes de orientación sobre la antena VSAT
Configuración y puesta en marcha del modem VSAT
Pantalla de estado del modem VSAT instalado y en funcionamiento
El servicio de VSAT es ofrecido por el operador Euskaltel, como una
alternativa más a las conexiones de datos, especialmente dirigido a
clientes situados en zonas rurales, clientes a los que no llega la red
HFC de Euskaltel y a los que habitualmente se les ha suministrado
servicio mediante la red WiMAX desplegada por la sociedad
pública Itelazpi.
Internet por satélite de Euskaltel = sistemas VSAT
Euskaltel suministra este servicio a través del satélite Hispasat 1-
E mediante un acuerdo firmado con el operador Hispasat. El satélite
Hispasat 1-E es un satélite de nueva generación, lanzado en 2010 y
aunque contiene transpondedores para trabajar en la banda Ka, las
conexiones de datos en este servicio de VSAT se realizan mediante la
capacidad de comunicación del satélite en banda Ku:
LNB del equipo VSAT de Euskaltel
BUC del equipo VSAT de Euskaltel
En las fotografías anteriores se observan el LNB y el BUC del equipo
VSAT de Euskaltel. Las bandas de trabajo de ambos componentes
son:
LNB : 10.70 – 11.70 GHz. Ancho de banda de 1 GHz
BUC: 14.00 – 14.50 GHz. Ancho de banda de 500 MHz
Aunque hoy en día existe una tendencia clara a utilizar satélites en la
banda Ka para transmisiones de datos mediante equipos VSAT,
debido fundamentalmente a su mayor ancho de banda disponible y a
la reutilización de frecuencias mediante el uso de haces
relativamente estrechos, es de señalar que la banda Ku, en
determinadas condiciones, puede ser tan buena como la banda Ka
para estas transmisiones de datos. Ambas bandas de trabajo tienen
ventajas e inconvenientes, algunos de los cuales se indican a
continuación.
Las señales en banda Ka sufren una mayor atenuación que las de
banda Ku por efecto de la lluvia, nieve, vapor de agua y otros
fenómenos atmosféricos. Esto conlleva que la relación señal a
ruido en banda Ka tiende a ser peor que en banda Ku por lo que, a
igualdad de MHz de ancho de banda, es posible transmitir un
mayor flujo de datos en banda Ku (Teorema de Shannon). Esto
supone una ventaja de la banda Ku sobre la banda Ka, en especial
cuando se requiere fiabilidad en las conexiones VSAT, ya que
incluso en situaciones de lluvia intensa su atenuación será mucho
menor que la sufrida por los sistemas que trabajan en banda Ka
Efecto de atenuación en banda Ka y banda Ku causada por la lluvia
Debido a que para cualquier antena parabólica se verifica que su
ganancia – y con ello su directividad – es inversamente
proporcional al cuadrado de la longitud de onda transmitida o
recibida, es decir, proporcional al cuadrado de la frecuencia, al
trabajar en banda Ka se tiene la ventaja de poder cubrir un
determinado territorio con haces de pequeño tamaño y por ello se
puede reutilizar frecuencias con un patrón celular similar en
concepto al empleado en los sistemas de telefonía móvil. Esto no
es posible hacerlo trabajando en la banda Ku porque ello
implicaría antenas parabólicas de un tamaño excesivo en el
satélite y por lo tanto esto supone una ventaja para los sistemas
que trabajan en banda Ka.
Ganancia teórica de una antena parabólica ideal
Tamaño relativo del haz en bandas C, Ku y Ka.
Los sistemas en banda Ka con haces muy estrechos y alta
reutilización de frecuencias cubren una porción de territorio
relativamente pequeña respecto a los satélites que trabajan en
banda Ku. Esto supone una desventaja para los satélites que
trabajan en banda Ka y a veces se tiende a una solución de
compromiso con la utilización de dicha banda Ka pero con haces
más amplios. En estas condiciones se cubre una mayor superficie
pero debido a la alta atenuación que se produce en la banda Ka, el
rendimiento empeora de forma inevitable.
Los sistemas en banda Ku, como el Hispasat 1-E, pueden ser
perfectamente válidos y ofrecer velocidades suficientes en los
enlaces de bajada y subida siempre y cuando el número de
usuarios que comparten cada transpondedor del satélite no sea
excesivo. En otras palabras, los sistemas VSAT basados en banda
Ku no están pensados para un uso masivo con cientos de miles de
usuarios por satélite. A modo de ejemplo, en Diciembre de 2013,
el operador Hispasat había instalado y conectado 4000 equipos
VSAT al satélite Hispasat 1-E, una cantidad “no significativa”
frente a tecnologías como ADSL, Cable-Modem o FTTH. (Enlace a
la nota de prensa de Hispasat)
Despliegue VSAT de Hispasat en España con el satélite Hispasat 1-E
En los sistemas en banda Ku también se produce una
reutilización de frecuencias si los haces apuntan a zonas
suficientemente separadas. Un satélite en banda Ku como es el
Hispasat 1-E puede ofrecer servicio en amplias zonas utilizando el
concepto anterior y esto es una gran ventaja económica respecto
a los sistemas en banda Ka.
Cobertura global del satélite Hispasat 1-E
Una consecuencia práctica de lo anterior es que en los satélites
VSAT que trabajan en banda Ka, como por ejemplo el Ka-Sat,
debemos de seleccionar el haz con el cual se va a realizar la conexión
de datos. Cuando se trabaja con satélites en banda Ku como el
Hispasat 1-E, puesto que una gran superficie es cubierta por varios
transpondedores, se debe de seleccionar la frecuencia del
transpondedor al que nos vamos a conectar, ya que varios
transpondedores estarán apuntando a la misma zona geográfica.
Este es un paso esencial en la configuración de una conexión VSAT
de datos, ya que una vez establecido el enlace de bajada
(downstream) desde el satélite hacia el modem VSAT, el operador
enviará a través de dicha conexión los datos de configuración para el
enlace de subida, como son el canal, el intervalo temporal o slot y el
delay necesario para compensar las diferentes distancias a las que
están los diferentes modems VSAT desde el satélite. El modem VSAT
utilizado en esta instalación es el Gilat SkyEdge II WebEnhance
Modem VSAT SkyEdge II WebEnhance
En la siguiente tabla se indican las características principales de este
modem VSAT
En las características del modem VSAT se han subrayado en color
rojo el caudal máximo de datos que puede recibir desde el HUB
(Outbound) y el caudal máximo que puede enviar hacia el HUB
(Inbound). En cualquiera de los dos casos, el satélite se limita a
hacer las funciones de repetidor. Se observa también que cuando es
el HUB el que transmite hacia el modem VSAT (outbound) se utilizan
codificaciones de mayor rendimiento que en el caso de las
transmisiones desde el modem VSAT hacia el HUB. Estos caudales
“en bajada” y “en subida” se consiguen gracias a los nuevos sistemas
de codificación empleados en las comunicaciones por satélite, como
por ejemplo el DVB-S2 con modulación y codificación adaptativa
(ACM). El sistema DVB-S2 es una mejora sobre el sistema DVB-S y la
modulación y codificación adaptativa (ACM) es una técnica mediante
la cual, de forma dinámica y en función del estado del canal, se
cambian los tipos de modulación y codificación de las señales
enviadas desde el satélite a los modems VSAT. En situaciones de
intensa lluvia u otros fenómenos atmosféricos que implican altas
atenuaciones, se utilizan codificaciones más robustas aunque de
menor rendimiento. Por el contrario, con condiciones óptimas de
transmisión se utilizan codificaciones de mayor rendimiento.
Codificación y modulación adaptiva (ACM). © Gilat
Respecto del enlace de subida hacia el satélite, se utiliza un acceso
MF-TDMA, donde cada modem VSAT utiliza el slot temporal y
frecuencia indicado por el HUB. Pero además, esta asignación de
frecuencia y slot es dinámica, a fin de optimizar dicho enlace de
subida y garantizar las mayores velocidades posibles y la calidad de
servicio en aquellas comunicaciones que lo necesiten.
Canal de retorno con asignación dinámica en función de múltiples
factores. © Gilat
Modem VSAT en funcionamiento en el aula del Instituto Tartanga
Conexiones al LNB y al BUC del modem VSAT
Nota final: En posteriores entradas en este mismo blog se analizará
el proceso de instalación y configuración de la antena y modem VSAT
así como una comparativa de velocidad en diferentes situaciones
atmosféricas entre el equipo VSAT mediante el satélite Ka-Sat
(Banda Ka) y este nuevo equipo VSAT mediante el satélite Hispasat
1-E (Banda Ku)
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