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e introdujo una
red VSAT —Ve
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y Small Ape
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tu
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eSatelliteCommunication
favorable estabilidad de lo
s
co
s
-
te
s
de operación de la red durante
un largo período de tiempo, la
po
s
ibilidad de e
s
tablecer un pre-
supue
s
to con ba
s
tante exactitud,
la eva
s
ión de las re
s
triccione
s
que
impone una red pública en cuanto
a costes y punto
s
de acce
s
o
s
, el
aumento de la productividad, en-
tre otra
s
.
No obstante, también e
s
ta red ha
manife
s
tado alguna
s
de
s
ventaja
s
que generan distinto
s
problema
s
en
su implementación, ge
s
tión y u
s
o:
en primer lugar, lo
s
inconveniente
s
económico
s
, sobre todo
s
i
s
e ana-
lizan desde determinado
s
punto
s
de
vi
s
ta, por ejemplo, por lo general las inversiones iniciales suelen ser
elevadas; en segundo lugar, los radioléctricos, es el caso del retardo de
propagación típico de 0,5 s —doble salto— que puede ser complejo para
algunas aplicaciones —telefonía y videoconferencia—, o el caso del punto
Te
r
minal,por
s
u
ss
igla
s
enmedular o crítico que se encuentra en el satélite, debido a que toda la red
inglés— para la tran
s
mi
s
ión dedepende de la disponibilidad del mismo: si este cae, toda la red cae
dato
s
y otros servicio
s
de teleco-—aunque es un problema que puede ser solucionado por un simple cambio
municaciones a diver
s
o
s
cliente
s
,de frecuencia y polarización o con la reorientación de las antenas hacia otro
con una amplia red y fuera del
s
atélite—, o el caso de la sensibilidad a las interferencias tanto de la tierra
dominio de los e
s
peciali
s
ta
s
tradi-como del espacio; y en tercer lugar, el problema de la privacidad porque el
cionales. Se aprovecharon, poru
s
o de un satélite geoestacionario como repetidor permite que cualquier
supuesto, mucha
s
de
s
u
s
nume-u
s
uario no autorizado pueda recibir una portadora, y demodular la
ro
s
as ventajas, por ejemplo, lainformación; no obstante, para prevenir el uso no autorizado de la infor-
flexibilidad asociada a una fácilmación puede encriptarse.
ge
s
tión de la red, un
s
ervicio
P
or todas estas razones, es necesario tener en cuenta algunos
independiente de la di
s
tancia, unaelementos que afectan o degradan el servicio de una red V
S
AT. El
cobertura global e inmediata, unaproblema de la interferencia solar es uno de los más peculia
r
es, natu-
gran variedad de configuracione
s
rale
s
, sin embargo, puede ser predecible. Justamente este es el tema a
adaptable
s
a la
s
nece
s
idade
s
detratar en el artículo.
cada empresa, la adecuación deLo
s
s
atélites de comunicaciones comerciales generalmente operan en
lo
s
enlaces a
s
imétrico
s
a lo
s
órbita geoestacionaria y, por lo tanto, tienen sus órbitas en el plano
requerimiento
s
de tran
s
ferencia deecuatorial. Durante el equinoccio en primavera y verano, el sol pasa
dato
s
, la facilidad de reconfigu-también cerca de este plano. Visto desde la tierra, el sol parece transitar
ración y ampliación de la red; launa vez por día detrás de los satélites. Durante el tiempo cuando el
fiabilidad porque
s
uele di
s
eñar
s
e
s
atélite y el sol están en el campo de vista de la estación de tierra, la
para tener una di
s
ponibilidad de laenergía del ruido de R
F
del sol puede predominar sobre la
s
eñal del
red del 99, 5 % del tiempo y con
s
atélite. A esta pérdida o degradación de tráfico de comunicaciones en
una BER de 10^-7; y la
s
ventaja
s
lo
s
enlaces satelitales se le llama interferencia solar, tránsito solar o Sun
económica
s
relacionada
s
con unaOutage (
F
igura 1).
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La interferencia
s
olar en lo
s
enlace
s
un fenómeno inevitable
s
atelitale
s
,
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s
le
s
de febrero hasta principios de marzo— y durante el de otoño —desde
finale
s
de septiembre hasta principios de octubre—.
S
i se calcula en
Ciudad de La Habana, se puede ver que en la zona occidental del país
ocurrirá aproximadamente un minuto antes y en la zona o
r
iental
alrededor de tres minutos después, porque depende de la latitud
geográfica.
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P
ara hacer cálculos más simples y evitar la necesidad de información
detallada sobre el equipo de estación de tierra, el ángulo de outage se
define como la suma de mitad el 3 dB beamwidth de la antena y el radio
aparente del sol. Con esta definición, cuando cualquier parte del sol
queda dentro del 3 dB beamwidth de la antena, la interferencia solar
exi
s
te (
F
igura 2).
Una aproximación común de 3 dB beamwidth para un reflector
parabólico es:
3
d
B
bea
mwi
d
t
h
(
g
r
ado
s) =
72
/ (F x D)
donde F es la frecuencia de operación en GHz y D el diámetro del disco o
antena en pies.
Lo
s
puntos de media potencia —3 dB beamwidth— son el ángulo
medido de un punto de media potencia al punto de máxima, al otro punto
de media potencia.
S
e requiere sólo del ángulo del centro al punto de
media potencia y, normalmente, se especifica el tamaño del disco o
antena en metros. La aproximación convertida ahora es:
&fraq12;
3
d
B
bea
mwi
d
t
h
(
g
r
ado
s) =
11
/ (F x D)
donde F es la frecuencia de operación en GHz y D el diámetro de la
antena en metros.
Y como el sol subtiende aproximadamente 0,5 grados visto desde la
Tierra, el radio es aproximadamente 0,25 grados, y el cálculo del ángulo
de outage será:
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o
l
=
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/ (F x D) +
0
,
25
º
donde F es la frecuencia de operación de bajada —3,95 para Banda C y
11,95 GHZ para Ku— y D es el diámetro de la antena de la estación
terrena receptora en metros.
P
ara
s
implificar estos cálculos, los operadores de satélite disponen de
programas que ayudan a obtener este dato con suficiente antelación. En
e
s
e
s
entido, se precisa saber la situación de la estación terrena —latitud,
Las interferencia
s
s
olare
s
ocu-
rren cuando el
s
ol cruza el plano
ecuatorial de la Tierra y queda
alineado con el
s
atélite y el haz de
la antena de una e
s
tación terrena.
Estoprovocaunincremento
importante en la temperatura de la
antena que interfiere la operación
normal.
Se trata de un fenómeno inevi-
table pero predecible que depende
de la posición geográfica de la
estación terrena y la po
s
ición or-
bital del satélite, la energía de R
F
emitida por el sol en e
s
o
s
momen-
tos, la potencia de tran
s
mi
s
ión del
satélite en cuestión, de la ganan-
cia de la estación terrena en
recepción y el diámetro de la ante-
na, así como de la relación
s
eñal a
ruido del enlace, etc. Todo
s
e
s
to
s
factores pueden afectar ha
s
ta tal
punto que una estación de tierra
puede experimentar una pérdida
completa de la señal o
s
ólo una
dad de esta. El punto exacto en
que la interferencia
s
olar empieza
y los extremo
s
son difícile
s
de
determinar dado que e
s
una tran-
sición gradual.
La ganancia de una antena cae
grandemente fuera de lo
s
3dB de
su ancho de haz (beamwidth),
pero no va a cero inmediatamente.
Por lo tanto,
s
i el
s
ol e
s
tá ju
s
to
fuera del externo del ancho del haz
de la antena, todavía puede contri-
buir con ruido y puede degradar la
actuación del
s
istema. E
s
to hace
difícil definir qué condicione
s
exacta
s
contribuyen en el trán
s
ito
solar.
Este fenómeno de interferencia
tiene una duración de alguno
s
minuto
s
en el período de tre
s
a
seis días. E
s
mayor mientra
s
má
s
pequeño e
s
el diámetro de una
antena, debido a que tiene un haz
con mayor ancho.
S
e pre
s
enta do
s
veces al año, durante el equi-
noccio de primavera —de
s
de fina-
degradación tolerable en la cali-
F
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longitud— y del
s
atélite con que se opera —posición orbital—. También
s
e requiere conocer el tamaño de la antena de tierra (metros) y la
frecuencia de la
s
eñal de bajada (downlink) del satélite —banda Ku o
banda C— para que puedan calcularse los puntos de 3 dB beamwidth
aproximado
s
y el ángulo de outage. Después se selecciona el año y la
e
s
tación del evento —otoño o primavera—, y el programa ya tiene todo
lo que nece
s
ita.
A modo de re
s
umen,
s
e muestra un cálculo real de la red V
S
AT de
ETEC
S
A, donde
s
e pre
s
enta, primero, el resultado del cálculo para el
próximo equinoccio —en otoño de 2006— para una estación remota
ubicada en
S
antiago de Cuba, después, en la Ciudad de La Habana donde
s
e encuentra la e
s
tación principal o Hub y, al final, con una remota en
P
inar del Río, donde
s
e aprecia la dependencia con la ubicación de la
e
s
tación de tierra re
s
pecto a la posición orbital y el diámetro de la antena
que con menor diámetro del disco tiene una duración mayor al tener
mayor abertura —má
s
anchos los puntos de 3 dB—.
El cálculo
s
e realizó con el programa a disposición del operador satelital
P
anam
s
at. Otro
s
operadores disponen de su programa de cálculo y
difieren ligeramente del resultado al considerar distintos factores, pero
la diferencia e
s
in
s
ignificante y, de cualquier manera, se trata de una
predicción.
Con e
s
to
s
re
s
ultado
s
, que se repiten dos veces al año, los operadores y
lo
s
u
s
uario
s
del
s
ervicio disponen de una predicción que los ayuda a no
de
s
ga
s
tar e
s
fuerzo
s
pen
s
ando en una deficiencia del enlace y que es, en
definitiva, un fenómeno dado por la naturaleza.
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El enlace
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e degrada
s
umando la degradación de la antena remota más la
del Hub, por ejemplo, el día 10/02/2006 la remota de
S
antiago de Cuba se
degradó durante 7 minuto
s
y 45 segundos, más la diferencia entre el
comienzo de la degradación del Hub y la remota, que en este caso sería
de 8 minuto
s
y 35
s
egundo
s
.
S
e da la hora en GMT y la hora estándar del
E
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te (E
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s
nece
s
ario tener en cuenta la aplicación o no del horario de
verano.
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2006
)
.
En el acelerado y cambiante entorno de las comunicaciones modernas,
ahora e
s
po
s
ible lograr una rentabilidad y flexibilidad escalables en
rede
s
para multimedia bidireccional, gracias a la aplicación de estas
tecnología
s
en la novedo
s
a y poderosa plataforma de la red V
S
AT. La
nueva plataforma de comunicaciones por satélite combina la flexibilidad
y la infrae
s
tructura que posibilitan que los sistemas de satélites
exi
s
tente
s
operen con el
s
oporte de protocolo de Internet, opciones de
conectividad flexible de la red y ancho de banda por demanda.
A pe
s
ar de la
s
bondade
s
y ventajas que ofrece esta plataforma satelital
para lo
s
operadore
s
de telecomunicaciones y sus usuarios, también
tiene
s
u
s
de
s
ventaja
s
. En consecuencia, el conocimiento de estos
punto
s
débile
s
y la
s
po
s
ibles soluciones alternativas con la aplicación
de la
s
tecnología
s
de la información y las comunicaciones, brindan la
po
s
ibilidad de explotar eficientemente la red V
S
AT.
